ada: Fix minor glitch in finish_record_type
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob07ffd831132e7a60c3f79399963b575bd941b69e
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.cc
3    and generic-match.cc from it.
5    Copyright (C) 2014-2023 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
40    uniform_vector_p
41    expand_vec_cmp_expr_p
42    bitmask_inv_cst_vector_p)
44 /* Operator lists.  */
45 (define_operator_list tcc_comparison
46   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
48   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
50   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
51 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
52   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
53 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
54 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
55 (define_operator_list BSWAP BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
56             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
58 #include "cfn-operators.pd"
60 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
61    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
62    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
64    Also define operand lists:
66      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
67      X<FN> for all double functions, in the same order
68      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
69 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
70   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
71                                  BUILT_IN_L##FN##F \
72                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
73   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
74                               BUILT_IN_L##FN \
75                               BUILT_IN_LL##FN) \
76   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
77                                  BUILT_IN_L##FN##L \
78                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
80 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
81 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
82 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
83 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
85 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
86 (define_operator_list UNCOND_UNARY
87   negate bit_not)
88 (define_operator_list COND_UNARY
89   IFN_COND_NEG IFN_COND_NOT)
91 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
92 (define_operator_list UNCOND_BINARY
93   plus minus
94   mult trunc_div trunc_mod rdiv
95   min max
96   IFN_FMIN IFN_FMAX
97   bit_and bit_ior bit_xor
98   lshift rshift)
99 (define_operator_list COND_BINARY
100   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
101   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
102   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
103   IFN_COND_FMIN IFN_COND_FMAX
104   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
105   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
107 /* Same for ternary operations.  */
108 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
109   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
110 (define_operator_list COND_TERNARY
111   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
113 /* __atomic_fetch_or_*, __atomic_fetch_xor_*, __atomic_xor_fetch_*  */
114 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N
115   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_2
116   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_8
117   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_16
118   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_2
119   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_8
120   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_16
121   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_1 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_2
122   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_4 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_8
123   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_16)
124 /* __sync_fetch_and_or_*, __sync_fetch_and_xor_*, __sync_xor_and_fetch_*  */
125 (define_operator_list SYNC_FETCH_OR_XOR_N
126   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_2
127   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_8
128   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_16
129   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_2
130   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_8
131   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_16
132   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_1 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_2
133   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_4 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_8
134   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_16)
135 /* __atomic_fetch_and_*.  */
136 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_AND_N
137   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_2
138   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_8
139   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_16)
140 /* __sync_fetch_and_and_*.  */
141 (define_operator_list SYNC_FETCH_AND_AND_N
142   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_2
143   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_8
144   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_16)
146 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
147    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
148 (match (nop_convert @0)
149  (convert @0)
150  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
151 (match (nop_convert @0)
152  (view_convert @0)
153  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
154       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
155                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
156       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
158 #if GIMPLE
159 /* These are used by gimple_bitwise_inverted_equal_p to simplify
160    detection of BIT_NOT and comparisons. */
161 (match (bit_not_with_nop @0)
162  (bit_not @0))
163 (match (bit_not_with_nop @0)
164  (convert (bit_not @0))
165  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
166 (for cmp (tcc_comparison)
167  (match (maybe_cmp @0)
168   (cmp@0 @1 @2))
169  (match (maybe_cmp @0)
170   (convert (cmp@0 @1 @2))
171    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
173 #endif
175 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
176    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
177    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
178 (simplify (abs (convert @0))
179  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
180       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
181       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
182   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
183    (convert (absu:utype @0)))))
185 #if GIMPLE
186 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
187 (simplify
188  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
189  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
190       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
191       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
192   (abs @0)))
193 #endif
195 /* Simplifications of operations with one constant operand and
196    simplifications to constants or single values.  */
198 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
199   (simplify
200     (op @0 integer_zerop)
201     (non_lvalue @0)))
203 /* 0 +p index -> (type)index */
204 (simplify
205  (pointer_plus integer_zerop @1)
206  (non_lvalue (convert @1)))
208 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
209 (simplify
210  (pointer_diff @0 integer_zerop)
211  (convert @0))
213 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
214    Likewise if the operands are reversed.  */
215 (simplify
216  (plus:c @0 real_zerop@1)
217  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
218   (non_lvalue @0)))
220 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
221 (simplify
222  (minus @0 real_zerop@1)
223  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
224   (non_lvalue @0)))
226 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
227    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
228    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
229    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
230    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
231    would not raise it.   */
232 (for inner_op (plus minus)
233  (for outer_op (plus minus)
234   (simplify
235    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
236     (if (real_zerop (@1)
237          && real_zerop (@2)
238          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
239      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
240                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
241              bool outer_plus
242                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
243                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
244       (if (outer_plus && !inner_plus)
245        (outer_op @0 @2)
246        @3))))))
248 /* Simplify x - x.
249    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
250    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
251    PR middle-end/98420: x - x may be -0.0 with FE_DOWNWARD.
252    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
253    is volatile.  */
254 (simplify
255  (minus @0 @0)
256  (if (!FLOAT_TYPE_P (type)
257       || (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
258           && !tree_expr_maybe_infinite_p (@0)
259           && (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
260               || !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))))
261   { build_zero_cst (type); }))
262 (simplify
263  (pointer_diff @@0 @0)
264  { build_zero_cst (type); })
266 (simplify
267  (mult @0 integer_zerop@1)
268  @1)
270 /* -x == x -> x == 0 */
271 (for cmp (eq ne)
272  (simplify
273   (cmp:c @0 (negate @0))
274    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
275         && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE(@0)))
276     (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE(@0)); }))))
278 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
279    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
280    same in modes with signed zeros, since multiplying a
281    negative value by 0 gives -0, not +0.  Nor when x is +-Inf,
282    since x * 0 is NaN.  */
283 (simplify
284  (mult @0 real_zerop@1)
285  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
286       && (!HONOR_NANS (type) || !tree_expr_maybe_infinite_p (@0))
287       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0)))
288   @1))
290 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
291    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
292 (simplify
293  (mult @0 real_onep)
294  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
295       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
296           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
297   (non_lvalue @0)))
299 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
300 (simplify
301  (mult @0 real_minus_onep)
302   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
303        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
304            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
305    (negate @0)))
307 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
308    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
309 (simplify
310  (mult @0 VECTOR_CST@1)
311  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
312       && !HONOR_SNANS (type)
313       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
314   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
315    (if (itype
316         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
317             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
318                 && optab_handler (and_optab,
319                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
320     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
321                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
323 /* In SWAR (SIMD within a register) code a signed comparison of packed data
324    can be constructed with a particular combination of shift, bitwise and,
325    and multiplication by constants.  If that code is vectorized we can
326    convert this pattern into a more efficient vector comparison.  */
327 (simplify
328  (mult (bit_and (rshift @0 uniform_integer_cst_p@1)
329             uniform_integer_cst_p@2)
330     uniform_integer_cst_p@3)
331  (with {
332    tree rshift_cst = uniform_integer_cst_p (@1);
333    tree bit_and_cst = uniform_integer_cst_p (@2);
334    tree mult_cst = uniform_integer_cst_p (@3);
335   }
336   /* Make sure we're working with vectors and uniform vector constants.  */
337   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
338        && tree_fits_uhwi_p (rshift_cst)
339        && tree_fits_uhwi_p (mult_cst)
340        && tree_fits_uhwi_p (bit_and_cst))
341    /* Compute what constants would be needed for this to represent a packed
342       comparison based on the shift amount denoted by RSHIFT_CST.  */
343    (with {
344      HOST_WIDE_INT vec_elem_bits = vector_element_bits (type);
345      poly_int64 vec_nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
346      poly_int64 vec_bits = vec_elem_bits * vec_nelts;
347      unsigned HOST_WIDE_INT cmp_bits_i, bit_and_i, mult_i;
348      unsigned HOST_WIDE_INT target_mult_i, target_bit_and_i;
349      cmp_bits_i = tree_to_uhwi (rshift_cst) + 1;
350      mult_i = tree_to_uhwi (mult_cst);
351      target_mult_i = (HOST_WIDE_INT_1U << cmp_bits_i) - 1;
352      bit_and_i = tree_to_uhwi (bit_and_cst);
353      target_bit_and_i = 0;
355      /* The bit pattern in BIT_AND_I should be a mask for the least
356         significant bit of each packed element that is CMP_BITS wide.  */
357      for (unsigned i = 0; i < vec_elem_bits / cmp_bits_i; i++)
358        target_bit_and_i = (target_bit_and_i << cmp_bits_i) | 1U;
359     }
360     (if ((exact_log2 (cmp_bits_i)) >= 0
361          && cmp_bits_i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
362          && multiple_p (vec_bits, cmp_bits_i)
363          && vec_elem_bits <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
364          && target_mult_i == mult_i
365          && target_bit_and_i == bit_and_i)
366      /* Compute the vector shape for the comparison and check if the target is
367         able to expand the comparison with that type.  */
368      (with {
369        /* We're doing a signed comparison.  */
370        tree cmp_type = build_nonstandard_integer_type (cmp_bits_i, 0);
371        poly_int64 vector_type_nelts = exact_div (vec_bits, cmp_bits_i);
372        tree vec_cmp_type = build_vector_type (cmp_type, vector_type_nelts);
373        tree vec_truth_type = truth_type_for (vec_cmp_type);
374        tree zeros = build_zero_cst (vec_cmp_type);
375        tree ones = build_all_ones_cst (vec_cmp_type);
376       }
377       (if (expand_vec_cmp_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR)
378            && expand_vec_cond_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR))
379        (view_convert:type (vec_cond (lt:vec_truth_type
380                                      (view_convert:vec_cmp_type @0)
381                                      { zeros; })
382                            { ones; } { zeros; })))))))))
384 (for cmp (gt ge lt le)
385      outp (convert convert negate negate)
386      outn (negate negate convert convert)
387  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
388  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
389  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
390  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
391  (simplify
392   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
393   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
394    (outp (abs @0))))
395  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
396  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
397  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
398  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
399  (simplify
400   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
401   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
402    (outn (abs @0)))))
404 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
405 (simplify
406  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
407  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
408   (abs @0)))
410 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
411 (simplify
412  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
413  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
414   (negate (abs @0))))
416 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
417 (simplify
418  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
419  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
420   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
422 /* Transform c ? x * copysign (1, y) : z to c ? x ^ signs(y) : z.
423    tree-ssa-math-opts.cc does the corresponding optimization for
424    unconditional multiplications (via xorsign).  */
425 (simplify
426  (IFN_COND_MUL:c @0 @1 (IFN_COPYSIGN real_onep @2) @3)
427  (with { tree signs = sign_mask_for (type); }
428   (if (signs)
429    (with { tree inttype = TREE_TYPE (signs); }
430     (view_convert:type
431      (IFN_COND_XOR:inttype @0
432       (view_convert:inttype @1)
433       (bit_and (view_convert:inttype @2) { signs; })
434       (view_convert:inttype @3)))))))
436 /* (x >= 0 ? x : 0) + (x <= 0 ? -x : 0) -> abs x.  */
437 (simplify
438   (plus:c (max @0 integer_zerop) (max (negate @0) integer_zerop))
439   (abs @0))
441 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
442 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
443   (simplify
444     (op @0 integer_onep)
445     (non_lvalue @0)))
447 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
448    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
449    toward zero.
450    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
451    Also handle widening conversions, like:
452    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
453    or
454    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
455    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
456    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
457    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
458    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
459 (simplify
460  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
461  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
462       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
463           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
464           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
465       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
466           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
467               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
468                   || (element_precision (type)
469                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
470                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
471                       && (tree_nonzero_bits (@0)
472                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
473                                       true,
474                                       element_precision (type))) == 0)))))
475    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
476         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
477         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
478     (convert (rshift @3 @2))
479     (rshift @0 @2))))
481 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
482    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
483    traps enables better optimizations than these anyway.  */
484 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
485  /* 0 / X is always zero.  */
486  (simplify
487   (div integer_zerop@0 @1)
488   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
489   (if (!integer_zerop (@1))
490    @0))
491  /* X / -1 is -X.  */
492  (simplify
493   (div @0 integer_minus_onep@1)
494   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
495    (negate @0)))
496  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
497  (simplify
498   (div @0 SSA_NAME@1)
499   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
500        && ssa_name_has_boolean_range (@1)
501        && !flag_non_call_exceptions)
502    @0))
503  /* X / X is one.  */
504  (simplify
505   (div @0 @0)
506   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
507      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
508   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type))
509        && !integer_zerop (@0)
510        && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
511    { build_one_cst (type); }))
512  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
513  (simplify
514    (div:C @0 (abs @0))
515    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
516         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
517         && !integer_zerop (@0)
518         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
519     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
520           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
521  /* X / -X is -1.  */
522  (simplify
523    (div:C @0 (negate @0))
524    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
525         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
526         && !integer_zerop (@0)
527         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
528     { build_minus_one_cst (type); })))
530 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
531    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  Similarly
532    for MOD instead of DIV.  */
533 (for floor_divmod (floor_div floor_mod)
534      trunc_divmod (trunc_div trunc_mod)
535  (simplify
536   (floor_divmod @0 @1)
537   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
538        && TYPE_UNSIGNED (type))
539    (trunc_divmod @0 @1))))
541 /* 1 / X -> X == 1 for unsigned integer X.
542    1 / X -> X >= -1 && X <= 1 ? X : 0 for signed integer X.
543    But not for 1 / 0 so that we can get proper warnings and errors,
544    and not for 1-bit integers as they are edge cases better handled
545    elsewhere.  */
546 (simplify
547  (trunc_div integer_onep@0 @1)
548  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
549       && TYPE_PRECISION (type) > 1
550       && !integer_zerop (@1)
551       && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@1)))
552   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
553    (convert (eq:boolean_type_node @1 { build_one_cst (type); }))
554    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
555     (cond (le (plus (convert:utype @1) { build_one_cst (utype); })
556               { build_int_cst (utype, 2); })
557      @1 { build_zero_cst (type); })))))
559 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
560    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
561 (for div (trunc_div exact_div)
562  (simplify
563   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
564   (with {
565     wi::overflow_type overflow;
566     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
567                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
568    }
569    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
570         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
571     (if (!overflow)
572      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
573      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
574           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
575       { build_zero_cst (type); }))))))
577 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
578    overflow is different.  */
579 (simplify
580  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
581  (with {
582    wi::overflow_type overflow;
583    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
584                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
585   }
586   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
587      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
588   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
589    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
591 /* Similar to above, but there could be an extra add/sub between
592    successive multuiplications.  */
593 (simplify
594  (mult (plus:s (mult:s@4 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
595  (with {
596    bool overflowed = true;
597    wi::overflow_type ovf1, ovf2;
598    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@3),
599                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
600    wide_int add = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@3),
601                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
602   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
603     {
604 #if GIMPLE
605       value_range vr0;
606       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
607           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @4)
608           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
609         {
610           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
611           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
612           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
613           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
614           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
615             {
616               wi::add (wmin0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
617               wi::add (wmax0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
618               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
619                 overflowed = false;
620             }
621         }
622 #endif
623     }
624   else
625    overflowed = false;
627   /* Skip folding on overflow.  */
628   (if (!overflowed)
629    (plus (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
630          { wide_int_to_tree (type, add); }))))
632 /* Similar to above, but a multiplication between successive additions.  */
633 (simplify
634  (plus (mult:s (plus:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
635  (with {
636    bool overflowed = true;
637    wi::overflow_type ovf1;
638    wi::overflow_type ovf2;
639    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
640                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
641    wide_int add = wi::add (mul, wi::to_wide (@3),
642                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
643   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
644     {
645 #if GIMPLE
646       value_range vr0;
647       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
648           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
649           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
650         {
651           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
652           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
653           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
654           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
655           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
656             {
657               wi::add (wmin0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
658               wi::add (wmax0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
659               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
660                 overflowed = false;
661             }
662         }
663 #endif
664     }
665   else
666    overflowed = false;
668   /* Skip folding on overflow.  */
669   (if (!overflowed)
670    (plus (mult @0 @2) { wide_int_to_tree (type, add); }))))
672 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
673    NaNs or Infinities.  */
674 (simplify
675  (rdiv @0 @0)
676  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
677       && ! HONOR_NANS (type)
678       && ! HONOR_INFINITIES (type))
679   { build_one_cst (type); }))
681 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
682    NaNs or Infinities.  */
683 (simplify
684  (rdiv:C @0 (negate @0))
685  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
686       && ! HONOR_NANS (type)
687       && ! HONOR_INFINITIES (type))
688   { build_minus_one_cst (type); }))
690 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
691 (simplify
692  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
693   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
694        && ! HONOR_NANS (type)
695        && ! HONOR_INFINITIES (type))
696    (switch
697     (if (types_match (type, float_type_node))
698      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
699     (if (types_match (type, double_type_node))
700      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
701     (if (types_match (type, long_double_type_node))
702      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
704 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
705 (simplify
706  (rdiv @0 real_onep)
707  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
708   (non_lvalue @0)))
710 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
711 (simplify
712  (rdiv @0 real_minus_onep)
713  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
714   (negate @0)))
716 (if (flag_reciprocal_math)
717  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
718  (simplify
719   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
720   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
722  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
723  (simplify
724   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
725   (with
726    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
727    (if (tem)
728     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
730  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
731  (simplify
732   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
733    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
735 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
736 (simplify
737  (rdiv @0 (negate @1))
738  (rdiv (negate @0) @1))
740 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
741  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
742     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
743  (for op (lt le gt ge)
744       neg_op (gt ge lt le)
745   (simplify
746    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
747    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
748     (switch
749      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
750       (op @1 @2))
751      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
752      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
753       (neg_op @1 @2)))))))
755 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
756 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
757  (simplify
758   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
759   (if (integer_pow2p (@2)
760        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
761        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
762        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
763    (rshift (convert @0)
764            { build_int_cst (integer_type_node,
765                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
767 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
768    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
769    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
770    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
771    tell if it is or not in a portable manner.  */
772 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
773  (simplify
774   (rdiv @0 cst@1)
775   (if (optimize)
776    (if (flag_reciprocal_math
777         && !real_zerop (@1))
778     (with
779      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
780      (if (tem)
781       (mult @0 { tem; } )))
782     (if (cst != COMPLEX_CST)
783      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
784       (if (inverse)
785        (mult @0 { inverse; } ))))))))
787 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
788  /* 0 % X is always zero.  */
789  (simplify
790   (mod integer_zerop@0 @1)
791   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
792   (if (!integer_zerop (@1))
793    @0))
794  /* X % 1 is always zero.  */
795  (simplify
796   (mod @0 integer_onep)
797   { build_zero_cst (type); })
798  /* X % -1 is zero.  */
799  (simplify
800   (mod @0 integer_minus_onep@1)
801   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
802    { build_zero_cst (type); }))
803  /* X % X is zero.  */
804  (simplify
805   (mod @0 @0)
806   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
807   (if (!integer_zerop (@0))
808    { build_zero_cst (type); }))
809  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
810  (simplify
811   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
812   @2)
813  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
814  (simplify
815   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
816   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
817        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
818        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
819                              TYPE_SIGN (type)))
820    { build_zero_cst (type); }))
821  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
822     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
823  (for cmp (eq ne)
824   (simplify
825    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
826    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
827     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
828      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
830 /* X % -C is the same as X % C.  */
831 (simplify
832  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
833   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
834        && !TREE_OVERFLOW (@1)
835        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
836        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
837        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
838        && !sign_bit_p (@1, @1))
839    (trunc_mod @0 (negate @1))))
841 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
842 (simplify
843  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
844  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
845       && !TYPE_UNSIGNED (type)
846       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
847       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
848       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
849          Y might be -1, because we would then change valid
850          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
851       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
852           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
853                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
854   (trunc_mod @0 (convert @1))))
856 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
857 (simplify
858  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
859  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
860   (convert (trunc_mod @0 @1))))
862 /* x * (1 + y / x) - y -> x - y % x */
863 (simplify
864  (minus (mult:cs @0 (plus:s (trunc_div:s @1 @0) integer_onep)) @1)
865  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
866   (minus @0 (trunc_mod @1 @0))))
868 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
869    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
870    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
871    to A & ((C << N) - 1).
872    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
873    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
874    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
875    be UB.  */
876 (match (power_of_two_cand @1)
877  INTEGER_CST@1)
878 (match (power_of_two_cand @1)
879  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
880 (for mod (trunc_mod floor_mod)
881  (for shift (lshift rshift)
882   (simplify
883    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
884    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
885     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
886                                                       1); }))))))
887  (simplify
888   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
889   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
890        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
891           conversion from narrower signed to wider unsigned type
892           where if @1 would be negative power of two, the divisor
893           would not be a power of two.  */
894        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
895        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
896        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
897            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
898            || !TYPE_UNSIGNED (type))
899        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
900    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
901            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
902              utype = unsigned_type_for (utype); }
903     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
904                                 { build_one_cst (utype); })))))))
906 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
907 (simplify
908  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
909  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
910   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
911                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
912                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
913                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
915 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
916 (simplify
917  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
918  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
919   (bit_and @0 (negate @1))))
921 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
922 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
923  (simplify
924   (div (mult:c @0 @1) @1)
925   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
926    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
927     @0
928 #if GIMPLE
929     (with
930      {
931        bool overflowed = true;
932        value_range vr0, vr1;
933        if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
934            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
935            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr1, @1)
936            && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ()
937            && !vr1.varying_p () && !vr1.undefined_p ())
938          {
939            wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
940            wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
941            wide_int wmin1 = vr1.lower_bound ();
942            wide_int wmax1 = vr1.upper_bound ();
943            /* If the multiplication can't overflow/wrap around, then
944               it can be optimized too.  */
945            wi::overflow_type min_ovf, max_ovf;
946            wi::mul (wmin0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
947            wi::mul (wmax0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
948            if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
949              {
950                wi::mul (wmin0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
951                wi::mul (wmax0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
952                if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
953                  overflowed = false;
954              }
955          }
956      }
957     (if (!overflowed)
958      @0))
959 #endif
960    ))))
962 #if GIMPLE
963 (for div (trunc_div exact_div)
964  /* Simplify (X + M*N) / N -> X / N + M.  */
965  (simplify
966   (div (plus:c@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
967   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
968   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
969        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
970        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
971        /* "N*M" doesn't overflow.  */
972        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
973        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
974        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
975        /* "X+(N*M)" doesn't overflow.  */
976        && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
977        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
978        && !vr4.undefined_p ()
979        /* "X+N*M" is not with opposite sign as "X".  */
980        && (TYPE_UNSIGNED (type)
981            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
982            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
983   (plus (div @0 @2) @1))))
985  /* Simplify (X - M*N) / N -> X / N - M.  */
986  (simplify
987   (div (minus@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
988   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
989   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
990        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
991        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
992        /* "N * M" doesn't overflow.  */
993        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
994        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
995        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
996        /* "X - (N*M)" doesn't overflow.  */
997        && range_op_handler (MINUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
998        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
999        && !vr4.undefined_p ()
1000        /* "X-N*M" is not with opposite sign as "X".  */
1001        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1002            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
1003            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
1004   (minus (div @0 @2) @1)))))
1006 /* Simplify
1007    (X + C) / N -> X / N + C / N where C is multiple of N.
1008    (X + C) >> N -> X >> N + C>>N if low N bits of C is 0.  */
1009 (for op (trunc_div exact_div rshift)
1010  (simplify
1011   (op (plus@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1012    (with
1013     {
1014       wide_int c = wi::to_wide (@1);
1015       wide_int n = wi::to_wide (@2);
1016       bool shift = op == RSHIFT_EXPR;
1017 #define plus_op1(v) (shift ? wi::rshift (v, n, TYPE_SIGN (type)) \
1018                            : wi::div_trunc (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1019 #define exact_mod(v) (shift ? wi::ctz (v) >= n.to_shwi () \
1020                             : wi::multiple_of_p (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1021       value_range vr0, vr1, vr3;
1022     }
1023     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1024          && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0))
1025      (if (exact_mod (c)
1026           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1027           /* "X+C" doesn't overflow.  */
1028           && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
1029           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1030           && !vr3.undefined_p ()
1031           /* "X+C" and "X" are not of opposite sign.  */
1032           && (TYPE_UNSIGNED (type)
1033               || (vr0.nonnegative_p () && vr3.nonnegative_p ())
1034               || (vr0.nonpositive_p () && vr3.nonpositive_p ())))
1035        (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, plus_op1 (c)); })
1036        (if (TYPE_UNSIGNED (type) && c.sign_mask () < 0
1037             && exact_mod (-c)
1038             /* unsigned "X-(-C)" doesn't underflow.  */
1039             && wi::geu_p (vr0.lower_bound (), -c))
1040          (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, -plus_op1 (-c)); })))))))
1041 #undef plus_op1
1042 #undef exact_mod
1043 #endif
1045 /* (nop_outer_cast)-(inner_cast)var -> -(outer_cast)(var)
1046    if var is smaller in precision.
1047    This is always safe for both doing the negative in signed or unsigned
1048    as the value for undefined will not show up.  */
1049 (simplify
1050  (convert (negate:s@1 (convert:s @0)))
1051  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1052       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1053       && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1054     (negate (convert @0))))
1056 (for op (negate abs)
1057  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1058  (for coss (COS COSH)
1059   (simplify
1060    (coss (op @0))
1061     (coss @0)))
1062  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
1063  (for pows (POW)
1064   (simplify
1065    (pows (op @0) REAL_CST@1)
1066    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1067     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1068      (pows @0 @1)))))
1069  /* Likewise for powi.  */
1070  (for pows (POWI)
1071   (simplify
1072    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
1073    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1074     (pows @0 @1))))
1075  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
1076  (for hypots (HYPOT)
1077   (simplify
1078    (hypots (op @0) @1)
1079    (hypots @0 @1))
1080   (simplify
1081    (hypots @0 (op @1))
1082    (hypots @0 @1)))
1083  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
1084  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1085   (simplify
1086    (copysigns (op @0) @1)
1087    (copysigns @0 @1))))
1089 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
1090 (simplify
1091  (mult (abs@1 @0) @1)
1092  (mult @0 @0))
1094 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
1095 (simplify
1096  (mult (absu@1 @0) @1)
1097  (mult (convert@2 @0) @2))
1099 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1100 (for coss (COS COSH)
1101      copysigns (COPYSIGN)
1102  (simplify
1103   (coss (copysigns @0 @1))
1104    (coss @0)))
1106 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
1107 (for pows (POW)
1108      copysigns (COPYSIGN)
1109  (simplify
1110   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
1111   (with { HOST_WIDE_INT n; }
1112    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1113     (pows @0 @1)))))
1114 /* Likewise for powi.  */
1115 (for pows (POWI)
1116      copysigns (COPYSIGN)
1117  (simplify
1118   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
1119   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1120    (pows @0 @1))))
1122 (for hypots (HYPOT)
1123      copysigns (COPYSIGN)
1124  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
1125  (simplify
1126   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
1127   (hypots @0 @2))
1128  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
1129  (simplify
1130   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
1131   (hypots @0 @1)))
1133 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
1134 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1135  (simplify
1136   (copysigns @0 REAL_CST@1)
1137   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1138    (negate (abs @0))
1139    (abs @0))))
1141 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
1142 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1143  (simplify
1144   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
1145   (copysigns @0 @2)))
1147 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
1148 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1149  (simplify
1150   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
1151   (mult @0 @0)))
1153 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
1154 (for ccoss (CCOS CCOSH)
1155  (simplify
1156   (ccoss (negate @0))
1157    (ccoss @0)))
1159 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
1160 (for ops (conj negate)
1161  (for cabss (CABS)
1162   (simplify
1163    (cabss (ops @0))
1164    (cabss @0))))
1166 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
1167 (simplify
1168  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
1169   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
1170        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1171    (lshift @0 @2)))
1173 /* Shifts by precision or greater result in zero.  */
1174 (for shift (lshift rshift)
1175  (simplify
1176   (shift @0 uniform_integer_cst_p@1)
1177   (if ((GIMPLE || !sanitize_flags_p (SANITIZE_SHIFT_EXPONENT))
1178        /* Leave arithmetic right shifts of possibly negative values alone.  */
1179        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1180            || shift == LSHIFT_EXPR
1181            || tree_expr_nonnegative_p (@0))
1182        /* Use a signed compare to leave negative shift counts alone.  */
1183        && wi::ges_p (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@1)),
1184                      element_precision (type)))
1185    { build_zero_cst (type); })))
1187 /* Shifts by constants distribute over several binary operations,
1188    hence (X << C) + (Y << C) can be simplified to (X + Y) << C.  */
1189 (for op (plus minus)
1190   (simplify
1191     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1192     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1193          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1194          && !TYPE_SATURATING (type))
1195       (lshift (op @0 @2) @1))))
1197 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1198   (simplify
1199     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1200     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1201       (lshift (op @0 @2) @1)))
1202   (simplify
1203     (op (rshift:s @0 @1) (rshift:s @2 @1))
1204     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1205       (rshift (op @0 @2) @1))))
1207 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
1208    into ((1 << C) >> x). */
1209 (simplify
1210  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
1211   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1212        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
1213        && single_use (@1))
1214    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1215      (rshift (lshift @0 @2) @3)
1216    (with
1217     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1218     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
1220 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
1221 (simplify
1222  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
1223  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
1224       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
1225   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
1226    (bit_and (convert @0)
1227             { wide_int_to_tree (type,
1228                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1230 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1231 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1232  (simplify
1233   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1234    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1235         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1236     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1237             tree bt = truth_type_for (type);
1238             tree zeros = build_zero_cst (type);
1239             tree cst = NULL_TREE; }
1240      (switch
1241       /* Handle scalar case.  */
1242       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1243            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1244               we will enforce the result of the comparison being a bool
1245               which will require an extra AND on the result that will be
1246               indistinguishable from when the user did actually want 0
1247               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1248            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1249            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1250        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1251       /* Handle vector case.  */
1252       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1253            /* First check whether the target has the same mode for vector
1254               comparison results as it's operands do.  */
1255            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1256            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1257               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1258            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1259            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1260            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1261        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1263 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1264 (simplify
1265  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1266   (if (flag_associative_math
1267        && single_use (@3))
1268    (with
1269     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1270     (if (tem)
1271      (rdiv { tem; } @1)))))
1273 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1274 (simplify
1275  (bit_and (convert? @0) (convert? @1))
1276  (with { bool wascmp; }
1277   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1278        && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1279    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1281 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1282 (simplify
1283   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1284   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1285     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1287 (for bitop (bit_and bit_ior)
1288      cmp (eq ne)
1289  /* PR35691: Transform
1290     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1291     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1292  (simplify
1293   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1294    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1295         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1296         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1297     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1298  /* Transform:
1299     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1300     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1301  (simplify
1302   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1303    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1304         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1305         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1306     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1308 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1309 (simplify
1310  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1311   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1312 (simplify
1313  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1314  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1315   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1317 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1318 (simplify
1319  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1320   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1322 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1323 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1324  (simplify
1325   (op (bit_and:c @0 @2) (bit_and:c @3 @1))
1326   (with { bool wascmp0, wascmp1; }
1327    (if (bitwise_inverted_equal_p (@2, @1, wascmp0)
1328         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @3, wascmp1)
1329         && ((!wascmp0 && !wascmp1)
1330             || element_precision (type) == 1))
1331    (bit_xor @0 @1)))))
1333 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1334 (simplify
1335   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1336   (bit_ior @0 @1))
1338 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1339 (simplify
1340  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1341  @2)
1343 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1344 (simplify
1345  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1346  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1348 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1349 (simplify
1350  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1351  (bit_ior @0 @1))
1353 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1354 (simplify
1355  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1356  (bit_and @0 @1))
1358 /* (a | b) & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above).  */
1359 (simplify
1360  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1361  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1362       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1363   (bit_and @0 @1)))
1365 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1366 (simplify
1367  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1368  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1370 /* a | (a == b)  -->  a | (b^1) (boolean version of the above). */
1371 (simplify
1372  (bit_ior:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1373  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1374       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1375   (bit_ior @0 (bit_xor @1 { build_one_cst (type); }))))
1377 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1378 (for op (bit_and bit_xor)
1379  (simplify
1380   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1381   @2))
1383 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1384 (simplify
1385  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1386  @2)
1388 /* (a & b) | (a == b)  -->  a == b  */
1389 (simplify
1390  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (nop_convert?@2 (eq @0 @1)))
1391  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1392       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1393   @2))
1395 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1396 (simplify
1397  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1398  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1400 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1401 (simplify
1402  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1403  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1405 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1406 (simplify
1407  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1408  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1410 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1411 (simplify
1412  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1413  (bit_ior @3 @2))
1415 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1416 (simplify
1417  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1418   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1420 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1421 (simplify
1422  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1423   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1425 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1426 (simplify
1427  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1428  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1429       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1430   (bit_xor @0 @1)))
1432 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1433    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1434    Similarly if (N & M) == 0,
1435    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1436    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1437    and/or ^ instead of |.
1438    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1439 (for op (plus minus)
1440  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1441   (simplify
1442    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1443     (with
1444      { tree pmop[2];
1445        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1446                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1447                                        NULL_TREE, pmop); }
1448      (if (utype)
1449       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1450                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1451                         (convert:utype @2))))))
1452   (simplify
1453    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1454     (with
1455      { tree pmop[2];
1456        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1457                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1458                                        @4, pmop); }
1459      (if (utype)
1460       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1461                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1462                         (convert:utype @2)))))))
1463  (simplify
1464   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1465    (with
1466     { tree pmop[2];
1467       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1468                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1469                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1470     (if (utype)
1471      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1472                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1473                        (convert:utype @2)))))))
1474 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1475  (simplify
1476   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1477    (with
1478     { tree pmop[2];
1479       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1480                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1481                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1482     (if (utype)
1483      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1484                        (convert:utype @1)))))))
1486 /* X % Y is smaller than Y.  */
1487 (for cmp (lt ge)
1488  (simplify
1489   (cmp:c (trunc_mod @0 @1) @1)
1490   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1491    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1493 /* x | ~0 -> ~0  */
1494 (simplify
1495  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1496  @1)
1498 /* x | 0 -> x  */
1499 (simplify
1500  (bit_ior @0 integer_zerop)
1501  @0)
1503 /* x & 0 -> 0  */
1504 (simplify
1505  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1506  @1)
1508 /* ~x | x -> -1 */
1509 /* ~x ^ x -> -1 */
1510 (for op (bit_ior bit_xor)
1511  (simplify
1512   (op (convert? @0) (convert? @1))
1513   (with { bool wascmp; }
1514    (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1515         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1516     (convert
1517      { wascmp
1518         ? constant_boolean_node (true, type)
1519         : build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))))
1521 /* x ^ x -> 0 */
1522 (simplify
1523   (bit_xor @0 @0)
1524   { build_zero_cst (type); })
1526 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1527 (simplify
1528   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1529   (bit_not @0))
1531 /* x & ~0 -> x  */
1532 (simplify
1533  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1534   (non_lvalue @0))
1536 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1537 (for bitop (bit_and bit_ior)
1538  (simplify
1539   (bitop @0 @0)
1540   (non_lvalue @0)))
1542 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1543 #if GIMPLE
1544 (simplify
1545  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1546  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1547       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1548   @0))
1549 /* x | C -> C if we know that x & ~C == 0.  */
1550 (simplify
1551  (bit_ior SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1552  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1553       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1554   @1))
1555 #endif
1557 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1558 (simplify
1559  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1560  (plus @0 @1))
1561 (simplify
1562  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1563  (minus @0 @1))
1564 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1565 (simplify
1566  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1567   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1568    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1569     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1571 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1572 (simplify
1573  (bit_not (minus:s @0 @1))
1574  (plus (bit_not @0) @1))
1575 (simplify
1576  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1577  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1578        && TYPE_UNSIGNED (type))
1579       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1580           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1581   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1583 #if GIMPLE
1584 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1585 (simplify
1586  (plus:c (bit_not @0) @1)
1587   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1588        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1589        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1590        && !integer_all_onesp (@1))
1591    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1592    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1593         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1594         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1595                                               SIGNED))
1596     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1597 #endif
1599 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1600 (simplify
1601  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1602   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1603    (rshift (bit_not! @0) @1)
1604    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1605       have MSB set and the logical right shift is changed into
1606       arithmetic shift.  */
1607    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1608         && !wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1609     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1610      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1612 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1613 (simplify
1614  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1615  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1617 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1618 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1619 (for bitop (bit_and bit_ior)
1620  (simplify
1621   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1622   (bitop @0 (bit_not @1))))
1624 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1625 (simplify
1626  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1627  @2)
1629 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1630 (simplify
1631  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1632  (bit_not @0))
1634 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1635 (simplify
1636  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1637  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1639 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1640 (simplify
1641  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1642  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1644 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1645 (simplify
1646  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1647  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1649 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1650 (simplify
1651  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1652  (bit_xor @0 @1))
1654 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1655 (simplify
1656  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1657  (bit_and @0 @1))
1659 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1660 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1661 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1662 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1663  (simplify
1664   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1665   (bit_ior @0 @1)))
1667 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1668 (simplify
1669  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1670  (plus @0 @1))
1672 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1673 (simplify
1674  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1675  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1676       && !TYPE_SATURATING (type))
1677   (bit_and @0 @1)))
1679 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1680 (simplify
1681  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1682  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1683       && !TYPE_SATURATING (type))
1684   (bit_ior @0 @1)))
1686 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1687 (simplify
1688  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1689  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1691 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1692 (simplify
1693  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1694  (bit_and @0 @1))
1696 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1697 (simplify
1698  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1699  (bit_xor @0 @1))
1701 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1702 (simplify
1703  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1704  (bit_xor @0 @1))
1706 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1707 (simplify
1708  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 @2))
1709  (with { bool wascmp; }
1710   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1711        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1712    (bit_and @0 @1))))
1714 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1715 (simplify
1716  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1717  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1719 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1720 (simplify
1721  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1722  (bit_xor @0 @1))
1724 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1725 (simplify
1726  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1727                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1728        integer_all_onesp)
1729  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1730       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1731       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1732       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1733  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1734 (simplify
1735  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1736                                integer_all_onesp))
1737        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1738  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1739       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1740       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1741       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1742  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1743 (simplify
1744  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1745        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1746                                integer_onep)))
1747  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1748       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1749       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1750       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1751  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1753 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1754    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1755 (for op (bit_and bit_ior)
1756      rop (bit_ior bit_and)
1757  (simplify
1758   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1759   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1760        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1761    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1763 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1764    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1765    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1766    simplifications.  */
1767 (for op (bit_xor plus)
1768  (simplify
1769   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1770       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1771   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1772        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1773        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1774    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1776 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1777 (simplify
1778  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1779  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1780   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1782 /* (~X | Y) ^ X -> ~(X & Y).  */
1783 (simplify
1784  (bit_xor:c (nop_convert1? (bit_ior:c (nop_convert2? (bit_not @0)) @1)) @2)
1785  (if (bitwise_equal_p (@0, @2))
1786   (convert (bit_not (bit_and @0 (convert @1))))))
1788 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1789 (simplify
1790  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1791  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1792       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1793   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1795 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1796 (simplify
1797  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1798  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1799   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1801 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1802 (for opo (bit_and bit_xor)
1803      opi (bit_xor bit_and)
1804  (simplify
1805   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1806   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1808 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1809    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1810    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1811    constants are involved.  For example, convert
1812      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1813    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1814 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1815      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1816  (simplify
1817   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1818   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1819        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1820    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1822 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1823 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1824    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1825 (for op (bit_and bit_ior)
1826  (simplify
1827   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1828   @2))
1829 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1830 (simplify
1831  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1832  (convert @0))
1833 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1834    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1835 (for op (bit_and bit_ior)
1836  (simplify
1837   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1838   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1839        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1840    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1841     (op @3 (convert @2))
1842     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1843      (op (convert @1) @5))))))
1844 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1845 (simplify
1846  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1847  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1848       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1849   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1851 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1852    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1853 (simplify
1854  (abs (abs@1 @0))
1855  @1)
1857 (simplify
1858  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1859  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1860   @1))
1862 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1863 (simplify
1864  (abs (negate @0))
1865  (abs @0))
1867 (simplify
1868  (absu (negate @0))
1869  (absu @0))
1871 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1872 (simplify
1873  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1874  @0)
1876 (simplify
1877  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1878  (convert @0))
1880 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1881 (simplify
1882  (mult:c (nop_convert1?
1883           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1884                     integer_onep))
1885          (nop_convert3? @0))
1886  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1887       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1888       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1889   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1890    (absu @0)
1891    (abs @0)
1892   )
1896 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1897 (match negate_expr_p
1898  INTEGER_CST
1899  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1900        && TYPE_UNSIGNED (type))
1901       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1902           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1903 (match negate_expr_p
1904  FIXED_CST)
1905 (match negate_expr_p
1906  (negate @0)
1907  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1908 (match negate_expr_p
1909  REAL_CST
1910  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1911 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1912    ways.  */
1913 (match negate_expr_p
1914  VECTOR_CST
1915  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1916 (match negate_expr_p
1917  (minus @0 @1)
1918  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1919       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1920           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1921           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1923 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1924 (simplify
1925  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1926   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1927        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1928    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1930 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1931 (simplify
1932  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1933  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1934       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
1935   (minus (negate @1) @0)))
1937 /* -(A - B) -> B - A.  */
1938 (simplify
1939  (negate (minus @0 @1))
1940  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1941       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1942           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1943           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1944   (minus @1 @0)))
1945 (simplify
1946  (negate (pointer_diff @0 @1))
1947  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1948   (pointer_diff @1 @0)))
1950 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1951 (simplify
1952  (minus @0 negate_expr_p@1)
1953  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1954  (plus @0 (negate @1))))
1956 /* 1 - a is a ^ 1 if a had a bool range. */
1957 /* This is only enabled for gimple as sometimes
1958    cfun is not set for the function which contains
1959    the SSA_NAME (e.g. while IPA passes are happening,
1960    fold might be called).  */
1961 (simplify
1962  (minus integer_onep@0 SSA_NAME@1)
1963   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1964        && ssa_name_has_boolean_range (@1))
1965    (bit_xor @1 @0)))
1967 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
1968 (simplify
1969  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
1970  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
1971       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1972       && single_use (@0))
1973   (mult @1 (negate @2))))
1975 (simplify
1976  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
1977  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1978       && single_use (@0))
1979   (rdiv @1 (negate @2))))
1981 (simplify
1982  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
1983  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1984       && single_use (@0))
1985   (rdiv (negate @1) @2)))
1987 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
1988 (simplify
1989  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
1990  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1991       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
1992   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
1993           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
1994                                              : unsigned_type_for (stype); }
1995    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
1996     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
1997     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
1999 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
2000    when profitable.
2001    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
2002    binary operation result instead of to the operands.  This allows
2003    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
2004    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
2005 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2006  (simplify
2007   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
2008   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2009          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2010          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
2011              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
2012         || types_match (@0, @1))
2013        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2014        && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2015        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
2016        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
2017           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
2018           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
2019           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
2020           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
2021        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
2022        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
2023               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
2024               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
2025               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
2026            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
2027            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
2028               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
2029               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
2030            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
2031            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
2032               mode.  */
2033            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
2034            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
2035               of its mode.  */
2036            || !type_has_mode_precision_p (type)
2037            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2038               in smaller IL.  */
2039            || (GIMPLE
2040                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2041                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2042                && single_use (@2)
2043                && single_use (@3))))
2044    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
2045  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2046     in smaller IL.  */
2047  (simplify
2048   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
2049   (if (GIMPLE
2050        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2051        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2052        && types_match (type, @0)
2053        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2054        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
2055    (bitop @0 (convert @1)))))
2057 (for bitop (bit_and bit_ior)
2058      rbitop (bit_ior bit_and)
2059   /* (x | y) & x -> x */
2060   /* (x & y) | x -> x */
2061  (simplify
2062   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
2063   @0)
2064  /* (~x | y) & x -> x & y */
2065  /* (~x & y) | x -> x | y */
2066  (simplify
2067   (bitop:c (rbitop:c @2 @1) @0)
2068   (with { bool wascmp; }
2069    (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
2070         && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
2071     (bitop @0 @1))))
2072   /* (x | y) & (x & z) -> (x & z) */
2073   /* (x & y) | (x | z) -> (x | z) */
2074  (simplify
2075   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bitop:c@3 @0 @2))
2076   @3)
2077  /* (x | c) & ~(y | c) -> x & ~(y | c) */
2078  /* (x & c) | ~(y & c) -> x | ~(y & c) */
2079  (simplify
2080   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@3 (rbitop:c @1 @2)))
2081   (bitop @0 @3))
2082  /* x & ~(y | x) -> 0 */
2083  /* x | ~(y & x) -> -1 */
2084  (simplify
2085   (bitop:c @0 (bit_not (rbitop:c @0 @1)))
2086   (if (bitop == BIT_AND_EXPR)
2087    { build_zero_cst (type); }
2088    { build_minus_one_cst (type); })))
2090 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x
2091    ((x ^ y) & z) | x -> (z & y) | x  */
2092 (for op (bit_ior bit_xor)
2093  (simplify
2094   (bit_ior:c (nop_convert1?:s
2095                (bit_and:cs (nop_convert2?:s (op:cs @0 @1)) @2)) @3)
2096   (if (bitwise_equal_p (@0, @3))
2097    (convert (bit_ior (bit_and @1 (convert @2)) (convert @0))))))
2099 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
2100 (simplify
2101   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2102   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and! @1 @2)))
2104 /* Combine successive equal operations with constants.  */
2105 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2106  (simplify
2107   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2108   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2109    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
2110       folded to a constant.  */
2111    (bitop @0 (bitop! @1 @2))
2112    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
2113       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
2114       the values involved are such that the operation can't be decided at
2115       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
2116       that combination can be decided at compile time.
2118       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
2119       oscillation.  */
2120    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
2121     (if (cst1)
2122      (bitop @1 { cst1; })
2123      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
2124       (if (cst2)
2125        (bitop @0 { cst2; }))))))))
2127 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
2128    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
2129 (match truth_valued_p
2130  @0
2131  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
2132 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
2133  (match truth_valued_p
2134   (op @0 @1)))
2135 (match truth_valued_p
2136   (truth_not @0))
2138 (match (logical_inverted_value @0)
2139  (truth_not @0))
2140 (match (logical_inverted_value @0)
2141  (bit_not truth_valued_p@0))
2142 (match (logical_inverted_value @0)
2143  (eq @0 integer_zerop))
2144 (match (logical_inverted_value @0)
2145  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
2146 (match (logical_inverted_value @0)
2147  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
2149 /* X & !X -> 0.  */
2150 (simplify
2151  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
2152  { build_zero_cst (type); })
2153 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
2154 (for op (bit_ior bit_xor)
2155  (simplify
2156   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2157   { constant_boolean_node (true, type); }))
2158 /* X ==/!= !X is false/true.  */
2159 (for op (eq ne)
2160  (simplify
2161   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2162   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
2164 /* ~~x -> x */
2165 (simplify
2166   (bit_not (bit_not @0))
2167   @0)
2169 /* zero_one_valued_p will match when a value is known to be either
2170    0 or 1 including constants 0 or 1.
2171    Signed 1-bits includes -1 so they cannot match here. */
2172 (match zero_one_valued_p
2173  @0
2174  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2175       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2176           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2177       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@0), 1))))
2178 (match zero_one_valued_p
2179  truth_valued_p@0
2180  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2181       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2182           || TYPE_PRECISION (type) > 1))))
2184 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
2185 (simplify
2186  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
2187  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2188   (bit_and @0 @1)))
2190 (for cmp (tcc_comparison)
2191      icmp (inverted_tcc_comparison)
2192  /* Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into (a < b ? c : d) & 1.  */
2193  (simplify
2194   (bit_ior
2195    (bit_and:c (convert? (cmp@0  @01 @02)) @3)
2196    (bit_and:c (convert? (icmp@4 @01 @02)) @5))
2197     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2198          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2199          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2200             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2201             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2202          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2203      (bit_and (cond @0 @3 @5) { build_one_cst (type); })))
2205  /* Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  This is
2206     canonicalized further and we recognize the conditional form:
2207     (a < b ? c : 0) | (a >= b ? d : 0) into a < b ? c : d.  */
2208  (simplify
2209   (bit_ior
2210    (cond (cmp@0  @01 @02) @3 zerop)
2211    (cond (icmp@4 @01 @02) @5 zerop))
2212     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2213          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2214          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2215             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2216             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2217          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2218     (cond @0 @3 @5)))
2220  /* Vector Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into a < b ? c : d. 
2221     and ((~(a < b) & c) | (~(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  */
2222  (simplify
2223   (bit_ior
2224    (bit_and:c (vec_cond:s (cmp@0 @6 @7) @4 @5) @2)
2225    (bit_and:c (vec_cond:s (icmp@1 @6 @7) @4 @5) @3))
2226     (if (integer_zerop (@5)
2227          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2228      (switch
2229       (if (integer_onep (@4))
2230        (bit_and (vec_cond @0 @2 @3) @4))
2231         (if (integer_minus_onep (@4))
2232          (vec_cond @0 @2 @3)))
2233     (if (integer_zerop (@4)
2234          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2235      (switch
2236       (if (integer_onep (@5))
2237        (bit_and (vec_cond @0 @3 @2) @5))
2238       (if (integer_minus_onep (@5))
2239        (vec_cond @0 @3 @2))))))
2241  /* Scalar Vectorized Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d))
2242     into a < b ? d : c.  */
2243  (simplify
2244   (bit_ior
2245    (vec_cond:s (cmp@0 @4 @5) @2 integer_zerop)
2246    (vec_cond:s (icmp@1 @4 @5) @3 integer_zerop))
2247   (if (invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@4)) == icmp)
2248    (vec_cond @0 @2 @3))))
2250 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
2251 (simplify
2252  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
2253  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2254       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2255       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
2256       /* Sign extending of the neg or a truncation of the neg
2257          is needed. */
2258       && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2259           || TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
2260   (mult (convert @0) @1)))
2262 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
2263    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
2264 (simplify
2265  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
2266  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2267       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2268       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2269   (mult (convert @1) (convert @2))))
2271 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
2272    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2273    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2274 (simplify
2275   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2276   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2277        && tree_to_shwi (@1) > 0
2278        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2279     (convert @0)))
2281 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
2282    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2283    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2284 (simplify
2285   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2286   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2287        && tree_to_shwi (@1) > 0
2288        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2289     (eq @0 @2)))
2291 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
2292 (simplify
2293  (bit_not (convert? (negate @0)))
2294  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2295       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2296   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2298 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
2299 (simplify
2300  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
2301  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
2303 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
2304 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
2305 (for first_op (bit_xor eq)
2306      second_op (eq bit_xor)
2307  (simplify
2308   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
2309     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
2311 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
2312 (simplify
2313  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
2314  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2315       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2316   (convert (negate @0))))
2317 (simplify
2318  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
2319  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2320       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2321   (convert (negate @0))))
2323 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
2324 (simplify
2325  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
2326  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2327   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
2328 (simplify
2329  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
2330  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2331   (convert (bit_xor @0 @1))))
2333 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
2334 (simplify
2335  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
2336  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2337   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
2339 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
2340 (simplify
2341  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
2342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2343       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2344   (convert (eq @0 @1))))
2346 /* (~a) == b is a ^ b for truth valued a and b.  */
2347 (simplify
2348  (eq:c (bit_not:s truth_valued_p@0) truth_valued_p@1)
2349  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2350       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2351   (convert (bit_xor @0 @1))))
2353 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2354 (simplify
2355  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2356  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2358 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2359 (simplify
2360  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2361  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2362       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2363   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2365 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2366 (if (!canonicalize_math_p ())
2367  (for cmp (tcc_comparison)
2368   (simplify
2369    (mult:c (convert (cmp@0 @1 @2)) @3)
2370    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2371         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2372      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2373 /* (-(m1 CMP m2)) & d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2374   (simplify
2375    (bit_and:c (negate (convert (cmp@0 @1 @2))) @3)
2376    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2377         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2378      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2382 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2383    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2384 (for cmp (eq ne)
2385  (simplify
2386   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2387   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2388        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2389        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2390    (cmp @0 @2))))
2392 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2393    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2394 (for cmp (eq ne)
2395  (simplify
2396   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2397   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2398        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2399        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2400    (cmp @0 @2))))
2402 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2403    x * C RELOP y * C into:
2405    x RELOP y for nonnegative C
2406    y RELOP x for negative C  */
2407 (for cmp (lt gt le ge)
2408  (simplify
2409   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2410   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2411        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2412    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2413     (cmp @0 @2)
2414    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2415         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2416     (cmp @2 @0))))))
2418 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2419 (for cmp (le gt)
2420      icmp (gt le)
2421  (simplify
2422   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2423    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2424         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2425         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2426         && (wi::to_wide (@2)
2427             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2428     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2429      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2431 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2432 (for cmp (simple_comparison)
2433  (simplify
2434   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2435   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2436        && types_match (@0, @1))
2437    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2438     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2439      (cmp @1 @0)
2440      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2441       (with
2442        {
2443         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2444        }
2445        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2446     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2447      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2448       (cmp @0 @1)
2449       (with
2450        {
2451         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2452        }
2453        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2455 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2456 (for cmp (simple_comparison)
2457  (simplify
2458   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2459   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2460        && integer_nonzerop (@1)
2461        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2462        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2463    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2464            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2465                                                    &neg_overflow); }
2466     (switch
2467      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2468        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2469         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2470         (if (code == LT_EXPR)
2471          (lt @0 { lo; })
2472          (ge @0 { lo; }))))
2473      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2474        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2475         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2476         (if (code == LE_EXPR)
2477          (le @0 { hi; })
2478          (gt @0 { hi; }))))
2479      (if (!lo && !hi)
2480       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2481      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2482       (ge @0 { lo; }))
2483      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2484       (le @0 { hi; }))
2485      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2486       (lt @0 { lo; }))
2487      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2488       (gt @0 { hi; }))
2489      (if (GENERIC)
2490       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2491                            lo, hi); })
2492      (with
2493       {
2494         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2495         if (etype)
2496           {
2497             hi = fold_convert (etype, hi);
2498             lo = fold_convert (etype, lo);
2499             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2500           }
2501       }
2502       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2503        (if (code == EQ_EXPR)
2504         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2505         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2507 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2508 (for op (lt le ge gt)
2509  (simplify
2510   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2511   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2512        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2513    (op @0 @1))))
2515 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2516    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2517    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2518 (for op (lt le ge gt)
2519  (simplify
2520   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2521   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2522        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2523        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2524    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2525     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2527 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2528 (for op (eq ne minus)
2529  (simplify
2530   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2531   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2532        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2533            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2534    (op @0 @1))))
2536 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2537 (for op (lt le ge gt)
2538  (simplify
2539   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2540   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2541        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2542    (op @0 @1))))
2543 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2544 (for op (eq ne minus)
2545  (simplify
2546   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2547   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2548        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2549            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2550    (op @0 @1))))
2551 /* And for pointers...  */
2552 (for op (simple_comparison)
2553  (simplify
2554   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2555   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2556    (op @0 @1))))
2557 (simplify
2558  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2559  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2560       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2561   (pointer_diff @0 @1)))
2563 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2564 (for op (lt le ge gt)
2565  (simplify
2566   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2567   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2568        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2569    (op @1 @0))))
2570 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2571 (for op (eq ne minus)
2572  (simplify
2573   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2574   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2575        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2576            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2577    (op @1 @0))))
2578 /* And for pointers...  */
2579 (for op (simple_comparison)
2580  (simplify
2581   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2582   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2583    (op @1 @0))))
2584 (simplify
2585  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2586  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2587       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2588   (pointer_diff @1 @0)))
2590 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2591 (for op (lt le gt ge)
2592  (simplify
2593   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2594   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2595        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2596        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2597        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2598    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2599 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2600 (for op (eq ne)
2601  (simplify
2602   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2603   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2604        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2605            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2606        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2607        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2608        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2609    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2610  (simplify
2611   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2612   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2613        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2614        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2615    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2617 /* (&a + b) !=/== (&a[1] + c) -> (&a[0] - &a[1]) + b !=/== c */
2618 (for neeq (ne eq)
2619  (simplify
2620   (neeq:c ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @2 @3))
2621    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@3);}
2622     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2623      (neeq { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @3))))
2624  (simplify
2625   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2626    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2627     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2628      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2630 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2631    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2632 (for op (simple_comparison)
2633  (simplify
2634   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2635   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2636        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2637            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2638                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2639        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2640    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2642 /* Transform:
2643    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2644    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2645 (for cmp (eq ne)
2646      ocmp (lt ge)
2647  (simplify
2648   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2649   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2650        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2651        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2652        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2653    (ocmp @0 @1))))
2655 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2656 (for cmp (eq ne)
2657  (simplify
2658   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2659   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2660    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2662 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2663    possibly set.  */
2664 (match with_possible_nonzero_bits
2665  INTEGER_CST@0)
2666 (match with_possible_nonzero_bits
2667  SSA_NAME@0
2668  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2669 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2670 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2671  with_possible_nonzero_bits@0)
2672 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2673  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2675 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2676    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2677 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2678  INTEGER_CST@0)
2679 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2680  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2682 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2683 (for cmp (eq ne)
2684  (simplify
2685   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2686   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2687    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2689 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2690    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2691    zero throughout its computed value range,
2692    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2693    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2694    and 0's otherwise.
2695    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2696    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2697    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2699 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2700      outer_op (bit_xor bit_ior)
2701 (simplify
2702  (outer_op
2703   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2704  (with
2705   {
2706     bool fail = false;
2707     wide_int zero_mask_not;
2708     wide_int C0;
2709     wide_int cst_emit;
2711     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2712       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2713     else
2714       fail = true;
2716     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2717       {
2718         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2719         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2720       }
2721     else
2722       {
2723         C0 = wi::to_wide (@0);
2724         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2725       }
2726   }
2727   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2728    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2729    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2730     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2732 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2733 (simplify
2734   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2735   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2736 #if GENERIC
2737 (simplify
2738   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2739   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2740 #endif
2742 /* Pattern match
2743      tem1 = (long) ptr1;
2744      tem2 = (long) ptr2;
2745      tem3 = tem2 - tem1;
2746      tem4 = (unsigned long) tem3;
2747      tem5 = ptr1 + tem4;
2748    and produce
2749      tem5 = ptr2;  */
2750 (simplify
2751   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2752   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2753   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2754        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2755             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2756    @1))
2757 (simplify
2758   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2759   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2760    (convert @1)))
2762 /* Pattern match
2763      tem = (sizetype) ptr;
2764      tem = tem & algn;
2765      tem = -tem;
2766      ... = ptr p+ tem;
2767    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2768      ... = ptr & ~algn;  */
2769 (simplify
2770   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2771   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2772    (bit_and @0 { algn; })))
2774 /* Try folding difference of addresses.  */
2775 (simplify
2776  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert (pointer_plus @1 @2)))
2777  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2778   (with { poly_int64 diff; }
2779    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2780     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2))))))
2781 (simplify
2782  (minus (convert (pointer_plus @0 @2)) (convert ADDR_EXPR@1))
2783  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2784   (with { poly_int64 diff; }
2785    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2786     (plus (convert @2) { build_int_cst_type (type, diff); })))))
2787 (simplify
2788  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2789  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2790   (with { poly_int64 diff; }
2791    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2792     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2793 (simplify
2794  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2795  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2796   (with { poly_int64 diff; }
2797    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2798     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2799 (simplify
2800  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2801  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2802       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2803   (with { poly_int64 diff; }
2804    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2805     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2806 (simplify
2807  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2808  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2809       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2810   (with { poly_int64 diff; }
2811    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2812     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2814 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2815 (simplify
2816  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2817  (with { poly_int64 diff; }
2818    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2819     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2820 /* (p + b) - &p->d -> offsetof (*p, d) + b */
2821 (simplify
2822  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) ADDR_EXPR@2)
2823  (with { poly_int64 diff; }
2824    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2825     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @1)))))
2826 (simplify
2827  (pointer_diff ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @1 @2))
2828  (with { poly_int64 diff; }
2829    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2830     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2)))))
2832 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2833 (simplify
2834  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2835  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2836   { build_fold_addr_expr_with_type
2837       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2838                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2839                type); }))
2841 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2842    be able to fold this expression using the object or function's
2843    alignment.  */
2844 (simplify
2845  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2846  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2847       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2848   (with
2849    {
2850      unsigned int align;
2851      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2852      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2853    }
2854    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2855     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2856                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2858 (match min_value
2859  uniform_integer_cst_p
2860  (with {
2861    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
2862    tree inner_type = TREE_TYPE (int_cst);
2863   }
2864   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2865         || POINTER_TYPE_P (inner_type))
2866        && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::min_value (inner_type))))))
2868 (match max_value
2869  uniform_integer_cst_p
2870  (with {
2871    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
2872    tree itype = TREE_TYPE (int_cst);
2873   }
2874  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (itype)
2875        || POINTER_TYPE_P (itype))
2876       && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::max_value (itype))))))
2878 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
2879    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
2880 (for eqne (eq ne)
2881  (simplify
2882   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
2883    (switch
2884     (if (eqne == EQ_EXPR)
2885      { constant_boolean_node (false, type); })
2886     (if (eqne == NE_EXPR)
2887      @2)
2888     )))
2890 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
2891    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
2892 (for eqne (eq ne)
2893  (simplify
2894   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2895    (switch
2896     (if (eqne == EQ_EXPR)
2897      { constant_boolean_node (false, type); })
2898     (if (eqne == NE_EXPR)
2899      @2)
2900     )))
2902 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
2903 (simplify
2904  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
2905   @2)
2907 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
2908 (simplify
2909  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
2910   @2)
2912 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
2913 (simplify
2914  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
2915   @2)
2917 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
2918 (simplify
2919  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
2920   { constant_boolean_node (true, type); })
2922 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
2923 (simplify
2924  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
2925   @2)
2927 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
2928 (simplify
2929  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
2930   @2)
2932 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
2933    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
2934 (for eqne (eq ne)
2935  (simplify
2936   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2937    (switch
2938     (if (eqne == EQ_EXPR)
2939      @2)
2940     (if (eqne == NE_EXPR)
2941      { constant_boolean_node (true, type); }))))
2943 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
2944 (simplify
2945  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
2946   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2947        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2948   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2950 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
2951 (simplify
2952  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
2953   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2954        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2955   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2957 /* Convert (X == CST1) && (X OP2 CST2) to a known value
2958    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2959 /* Convert (X == Y) && (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
2960    Similarly for (X != Y).  */
2962 (for code1 (eq ne)
2963  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2964   (simplify
2965    (bit_and:c (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
2966    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2967          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
2968         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2969              || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2970             && operand_equal_p (@1, @2)))
2971     (with
2972      {
2973       bool one_before = false;
2974       bool one_after = false;
2975       int cmp = 0;
2976       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2977           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
2978         {
2979           cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2980           if (cmp < 0
2981               && wi::to_wide (@1) == wi::to_wide (@2) - 1)
2982             one_before = true;
2983           if (cmp > 0
2984               && wi::to_wide (@1) == wi::to_wide (@2) + 1)
2985             one_after = true;
2986         }
2987       bool val;
2988       switch (code2)
2989          {
2990         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2991         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2992         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2993         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2994         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2995         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2996         default: gcc_unreachable ();
2997         }
2998      }
2999      (switch
3000       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
3001       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
3002       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @4)
3003       (if (code1 == NE_EXPR
3004            && code2 == GE_EXPR
3005            && cmp == 0)
3006        (gt @0 @1))
3007       (if (code1 == NE_EXPR
3008            && code2 == LE_EXPR
3009            && cmp == 0)
3010        (lt @0 @1))
3011       /* (a != (b+1)) & (a > b) -> a > (b+1) */
3012       (if (code1 == NE_EXPR
3013            && code2 == GT_EXPR
3014            && one_after)
3015        (gt @0 @1))
3016       /* (a != (b-1)) & (a < b) -> a < (b-1) */
3017       (if (code1 == NE_EXPR
3018            && code2 == LT_EXPR
3019            && one_before)
3020        (lt @0 @1))
3021      )
3022     )
3023    )
3024   )
3028 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).
3029    Convert (X OP1 Y) && (X OP2 Y).  */
3031 (for code1 (lt le gt ge)
3032  (for code2 (lt le gt ge)
3033   (simplify
3034   (bit_and (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 @0 @2))
3035   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3036         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3037        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3038             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3039            && operand_equal_p (@1, @2)))
3040    (with
3041     {
3042      int cmp = 0;
3043      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3044          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3045        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3046     }
3047     (switch
3048      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3049      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3050           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3051       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3052        @3
3053        @4))
3054      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3055      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3056           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3057       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3058        @3
3059        @4))
3060      /* Check for singleton ranges.  */
3061      (if (cmp == 0
3062           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
3063             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
3064       (eq @0 @1))
3065      /* Check for disjoint ranges.  */
3066      (if (cmp <= 0
3067           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3068           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3069       { constant_boolean_node (false, type); })
3070      (if (cmp >= 0
3071           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3072           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3073       { constant_boolean_node (false, type); })
3074      ))))))
3076 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
3077    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3078 /* Convert (X == Y) || (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3079    Similarly for (X != Y).  */
3081 (for code1 (eq ne)
3082  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3083   (simplify
3084    (bit_ior:c (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
3085    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3086          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3087         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3088             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3089             && operand_equal_p (@1, @2)))
3090     (with
3091      {
3092       bool one_before = false;
3093       bool one_after = false;
3094       int cmp = 0;
3095       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3096           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3097         {
3098           cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3099           if (cmp < 0
3100               && wi::to_wide (@1) == wi::to_wide (@2) - 1)
3101             one_before = true;
3102           if (cmp > 0
3103               && wi::to_wide (@1) == wi::to_wide (@2) + 1)
3104             one_after = true;
3105         }
3106       bool val;
3107       switch (code2)
3108         {
3109         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3110         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3111         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3112         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3113         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3114         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3115         default: gcc_unreachable ();
3116         }
3117      }
3118      (switch
3119       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
3120       (if (code1 == NE_EXPR && val) { constant_boolean_node (true, type); })
3121       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @3)
3122       (if (code1 == EQ_EXPR
3123            && code2 == GT_EXPR
3124            && cmp == 0)
3125        (ge @0 @1))
3126       (if (code1 == EQ_EXPR
3127            && code2 == LT_EXPR
3128            && cmp == 0)
3129        (le @0 @1))
3130       /* (a == (b-1)) | (a >= b) -> a >= (b-1) */
3131       (if (code1 == EQ_EXPR
3132            && code2 == GE_EXPR
3133            && one_before)
3134        (ge @0 @1))
3135       /* (a == (b+1)) | (a <= b) -> a <= (b-1) */
3136       (if (code1 == EQ_EXPR
3137            && code2 == LE_EXPR
3138            && one_after)
3139        (le @0 @1))
3140      )
3141     )
3142    )
3143   )
3147 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).
3148    Convert (X OP1 Y)    || (X OP2 Y).  */
3150 (for code1 (lt le gt ge)
3151  (for code2 (lt le gt ge)
3152   (simplify
3153   (bit_ior (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
3154   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3155         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3156        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3157             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3158            && operand_equal_p (@1, @2)))
3159    (with
3160     {
3161      int cmp = 0;
3162      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3163          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3164        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3165     }
3166     (switch
3167      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3168      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3169           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3170       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3171        @4
3172        @3))
3173      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3174      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3175           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3176       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3177        @4
3178        @3))
3179      /* Check for singleton ranges.  */
3180      (if (cmp == 0
3181           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
3182               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
3183       (ne @0 @2))
3184      /* Check for disjoint ranges.  */
3185      (if (cmp >= 0
3186           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3187           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3188       { constant_boolean_node (true, type); })
3189      (if (cmp <= 0
3190           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3191           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3192       { constant_boolean_node (true, type); })
3193      ))))))
3195 /* Optimize (a CMP b) ^ (a CMP b)  */
3196 /* Optimize (a CMP b) != (a CMP b)  */
3197 (for op (bit_xor ne)
3198  (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3199       cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3200       rcmp (ne le gt ne lt ge)
3201   (simplify
3202    (op:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3203    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3204     (rcmp @0 @1)))))
3206 /* Optimize (a CMP b) == (a CMP b)  */
3207 (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3208      cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3209      rcmp (eq gt le eq ge lt)
3210  (simplify
3211   (eq:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3212   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3213     (rcmp @0 @1))))
3215 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
3216 (if (!TYPE_SATURATING (type))
3218  /* Contract negates.  */
3219  /* A + (-B) -> A - B */
3220  (simplify
3221   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
3222   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
3223   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3224        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3225    (with
3226     {
3227      tree t1 = type;
3228      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3229          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3230        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3231     }
3232     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3233  /* A - (-B) -> A + B */
3234  (simplify
3235   (minus @0 (convert? (negate @1)))
3236   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3237        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3238    (with
3239     {
3240      tree t1 = type;
3241      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3242          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3243        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3244     }
3245     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3246  /* -(T)(-A) -> (T)A
3247     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
3248     happen without overflow.  */
3249  (simplify
3250   (negate (convert (negate @1)))
3251   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3252        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3253            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
3254                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3255        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3256        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3257    (convert @1)))
3258  (simplify
3259   (negate (convert negate_expr_p@1))
3260   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
3261        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
3262             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3263             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3264            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
3265    (convert (negate @1))))
3266  (simplify
3267   (negate (nop_convert? (negate @1)))
3268   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3269        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3270    (view_convert @1)))
3272  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
3273     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
3274  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
3275       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
3277   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
3278      irrespective of overflow issues.  */
3279   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
3280   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
3281   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
3282   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
3283   (simplify
3284    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3285    (view_convert @1))
3286   (simplify
3287    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3288    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3289         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3290    (negate (view_convert @1))
3291    (view_convert (negate @1))))
3292   (simplify
3293    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
3294    (view_convert @0))
3295   (simplify
3296    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
3297     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3298          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3299      (negate (view_convert @1))
3300      (view_convert (negate @1))))
3301   (simplify
3302    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
3303    (view_convert @1))
3304   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
3305   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
3306   /* More cases are handled with comparisons.  */
3307   (simplify
3308    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
3309    (plus @2 @1))
3310   (simplify
3311    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
3312    (minus @2 @1))
3313   (simplify
3314    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
3315    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3316         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
3317     (pointer_diff @2 @1)))
3318   (simplify
3319    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
3320    (plus @1 @2))
3322   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
3323      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3324      scalars.  */
3325   (for outer_op (plus minus)
3326    (for inner_op (plus minus)
3327         neg_inner_op (minus plus)
3328     (simplify
3329      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
3330                CONSTANT_CLASS_P@2)
3331      /* If one of the types wraps, use that one.  */
3332      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3333       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3334          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3335       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3336        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3337         (plus (view_convert @0) (inner_op! @2 (view_convert @1)))
3338         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op! @2 (view_convert @1)))))
3339       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3340            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3341        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3342         (view_convert (plus @0 (inner_op! (view_convert @2) @1)))
3343         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op! (view_convert @2) @1))))
3344        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
3345           directly as we would introduce undefined overflow, for example
3346           with (a - 1) + INT_MIN.  */
3347        (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3348         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
3349                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3350                                         type, @1, @2); }
3351          (if (cst)
3352           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TREE_OVERFLOW (cst))
3353            (inner_op @0 { cst; } )
3354            /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
3355            (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3356                 && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
3357             (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
3358             /* Last resort, use some unsigned type.  */
3359             (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3360              (if (utype)
3361               (view_convert (inner_op
3362                              (view_convert:utype @0)
3363                              (view_convert:utype
3364                               { TREE_OVERFLOW (cst)
3365                                 ? drop_tree_overflow (cst) : cst; })))))))))))))))
3367   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
3368   (for outer_op (plus minus)
3369    (simplify
3370     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
3371     /* If one of the types wraps, use that one.  */
3372     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3373      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3374         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3375      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3376       (minus (outer_op! (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
3377      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3378           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3379       (view_convert (minus (outer_op! @1 (view_convert @2)) @0))
3380       (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3381        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
3382         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3383          (minus { cst; } @0))))))))
3385   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
3386      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3387      scalars.  */
3388   (simplify
3389    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
3390    /* If one of the types wraps, use that one.  */
3391    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3392     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3393       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3394     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3395      (plus (view_convert @0) (minus! @1 (view_convert @2))))
3396     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3397          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3398      (view_convert (plus @0 (minus! (view_convert @1) @2)))
3399      (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3400       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
3401        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3402         (plus { cst; } @0)))))))
3404 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
3405 #if GIMPLE
3406   (simplify
3407    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
3408     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3409          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3410          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3411          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
3412      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
3413         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
3414      (with
3415       {
3416         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
3417                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
3418         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3420         wide_int w1
3421           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
3422                             TYPE_SIGN (inner_type));
3424         value_range vr;
3425         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
3426             && !vr.varying_p () && !vr.undefined_p ())
3427           {
3428             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
3429             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
3430             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
3431             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
3432           }
3433       }
3434      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
3435       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
3436      )))
3437 #endif
3439 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
3440 #if GIMPLE
3441   (for op (plus minus)
3442    (simplify
3443     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3444      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3445           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3446           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3447           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3448           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3449           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3450        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
3451 #endif
3453 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
3454    to a simple value.  */
3455   (for op (plus minus)
3456    (simplify
3457     (op (convert @0) (convert @1))
3458      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3459           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3460           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3461           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
3462           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3463           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3464       (convert (op! @0 @1)))))
3466   /* ~A + A -> -1 */
3467   (simplify
3468    (plus:c (convert? (bit_not @0)) (convert? @0))
3469    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
3470     (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3472   /* ~A + 1 -> -A */
3473   (simplify
3474    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
3475    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3476     (negate (convert @0))))
3478   /* -A - 1 -> ~A */
3479   (simplify
3480    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
3481    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3482         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3483         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3484     (bit_not (convert @0))))
3486   /* -1 - A -> ~A */
3487   (simplify
3488    (minus integer_all_onesp @0)
3489    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
3490     (bit_not @0)))
3492   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
3493   (simplify
3494    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3495     (convert? @0))
3496    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3497         /* For integer types, if A has a smaller type
3498            than T the result depends on the possible
3499            overflow in P + A.
3500            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3501            However, if an overflow in P + A would cause
3502            undefined behavior, we can assume that there
3503            is no overflow.  */
3504         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3505             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3506     (convert @1)))
3507   (simplify
3508    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3509     (convert @0))
3510    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3511         /* For pointer types, if the conversion of A to the
3512            final type requires a sign- or zero-extension,
3513            then we have to punt - it is not defined which
3514            one is correct.  */
3515         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3516             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3517             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3518     (convert @1)))
3519    (simplify
3520     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
3521     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3522        thus sign-extended if necessary.  */
3523     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3524      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3525         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3526         we don't want to diagnose overflow here.  */
3527      (convert (view_convert:stype @1))))
3529   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3530   (simplify
3531    (minus (convert? @0)
3532     (convert (plus:c @@0 @1)))
3533    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3534         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3535         /* For integer literals, using an intermediate unsigned type to avoid
3536            an overflow at run time is counter-productive because it introduces
3537            spurious overflows at compile time, in the form of TREE_OVERFLOW on
3538            the result, which may be problematic in GENERIC for some front-ends:
3539              (T)P - (T)(P + 4) -> (T)(-(U)4) -> (T)(4294967292) -> -4(OVF)
3540            so we use the direct path for them.  */
3541         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3542         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3543     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3544      (convert (negate (convert:utype @1))))
3545     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3546          /* For integer types, if A has a smaller type
3547             than T the result depends on the possible
3548             overflow in P + A.
3549             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3550             However, if an overflow in P + A would cause
3551             undefined behavior, we can assume that there
3552             is no overflow.  */
3553          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3554              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3555      (negate (convert @1)))))
3556   (simplify
3557    (minus (convert @0)
3558     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3559    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3560         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3561         /* See above the rationale for this condition.  */
3562         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3563         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3564     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3565      (convert (negate (convert:utype @1))))
3566     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3567          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3568             final type requires a sign- or zero-extension,
3569             then we have to punt - it is not defined which
3570             one is correct.  */
3571          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3572              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3573              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3574      (negate (convert @1)))))
3575    (simplify
3576     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3577     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3578        thus sign-extended if necessary.  */
3579     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3580      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3581         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3582         we don't want to diagnose overflow here.  */
3583      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3585   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3586   (simplify
3587    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3588     (convert (plus:c @0 @2)))
3589    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3590         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3591         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3592         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3593     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3594      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3595     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3596           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3597          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3598              /* For integer types, if A has a smaller type
3599                 than T the result depends on the possible
3600                 overflow in P + A.
3601                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3602                 However, if an overflow in P + A would cause
3603                 undefined behavior, we can assume that there
3604                 is no overflow.  */
3605              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3606                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3607                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3608                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3609      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3610   (simplify
3611    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3612     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3613    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3614         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3615         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3616     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3617      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3618     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3619          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3620             final type requires a sign- or zero-extension,
3621             then we have to punt - it is not defined which
3622             one is correct.  */
3623          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3624              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3625              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3626              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3627              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3628      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3629    (simplify
3630     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3631      (pointer_diff @0 @1))
3632    (simplify
3633     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3634     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3635        thus sign-extended if necessary.  */
3636     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3637      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3638         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3639         we don't want to diagnose overflow here.  */
3640      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3641             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3643 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3644     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3645 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3646      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3647  (for plusminus (plus minus)
3648   (simplify
3649    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3650    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3651         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3652         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3653             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3654             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3655     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3656      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3657         original operand (but not on both).  */
3658      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3659      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3660   )))
3661   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3662   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3663    (simplify
3664     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3665     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3666           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3667           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3668              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3669              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3670              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3671           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3672               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3673                    && expr_not_equal_to (@0,
3674                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3675                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3676                       ? expr_not_equal_to (@2,
3677                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3678                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3679                       : (expr_not_equal_to (@2,
3680                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3681                          && expr_not_equal_to (@2,
3682                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3683                                 + 1))))))
3684          && single_use (@3))
3685      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3686    (simplify
3687     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3688     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3689           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3690           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3691              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3692              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3693              for @0 0 and @2 min.  */
3694           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3695               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3696                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3697                        || expr_not_equal_to (@0,
3698                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3699                   || expr_not_equal_to (@2,
3700                         (plusminus == PLUS_EXPR
3701                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3702                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3703          && single_use (@3))
3704      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3706 #if GIMPLE
3707 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3708    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3709 (simplify
3710  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3711   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3712        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3713        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3714        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3715            || optab_handler (smul_optab,
3716                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3717    (with { tree t = type;
3718            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3719            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3720                                              element_precision (type));
3721            w += 1;
3722            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3723                                         : t, w);
3724            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3725     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3726 (simplify
3727  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3728   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3729        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3730        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3731        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3732        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3733        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3734            || optab_handler (smul_optab,
3735                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3736    (with { tree t = type;
3737            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3738            unsigned int prec = element_precision (type);
3739            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3740            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3741            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3742                                         : t, w);
3743            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3744     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3745 #endif
3747 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3748    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3749    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3750 (for op (bit_ior bit_xor)
3751  (simplify
3752   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3753       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3754   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3755        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3756    (mult @1
3757          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3758  (simplify
3759   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3760         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3761   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3762        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3763        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3764    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3765            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3766                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3767     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3768  (simplify
3769   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3770         @1)
3771   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3772        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3773    (mult @1
3774          { wide_int_to_tree (type,
3775                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3776  (simplify
3777   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3778       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3779   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3780        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3781        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3782        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3783    (with { tree t = type;
3784            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3785              t = unsigned_type_for (t);
3786            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3787            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3788                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3789     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3790  (simplify
3791   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3792         @1)
3793   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3794        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3795        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3796    (with { tree t = type;
3797            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3798              t = unsigned_type_for (t);
3799            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3800            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3801     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3803 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3805 (for minmax (min max)
3806  (simplify
3807   (minmax @0 @0)
3808   @0)
3809 /* max(max(x,y),x) -> max(x,y)  */
3810  (simplify
3811   (minmax:c (minmax:c@2 @0 @1) @0)
3812   @2))
3813 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
3814 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3815  (simplify
3816   (minmax @0 @0)
3817   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3818     @0)))
3819 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
3820 (simplify
3821  (min:c (max:c @0 @1) @1)
3822  @1)
3823 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
3824 (simplify
3825  (max:c (min:c @0 @1) @1)
3826  @1)
3827 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
3828 (simplify
3829  (max:c @0 (negate @0))
3830  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3831       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3832           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3833   (abs @0)))
3834 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
3835 (simplify
3836  (min:c @0 (negate @0))
3837  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3838       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3839           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3840   (negate (abs @0))))
3841 (simplify
3842  (min @0 @1)
3843  (switch
3844   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3845        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3846        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3847    @1)
3848   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3849        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3850        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3851    @0)))
3852 (simplify
3853  (max @0 @1)
3854  (switch
3855   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3856        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3857        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3858    @1)
3859   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3860        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3861        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3862    @0)))
3864 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
3865 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
3866 (simplify
3867  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3868   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3869    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3870     @2
3871     @0)))
3873 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
3874 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
3875 (simplify
3876  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3877   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3878    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3879     @0
3880     @2)))
3882 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
3883    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
3884 (for minmax (min max)
3885      cmp (lt gt)
3886  (simplify
3887   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
3888   (with
3889    {
3890      poly_int64 off0, off1;
3891      tree base0, base1;
3892      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
3893                                   off0, off1, GENERIC);
3894    }
3895    (if (equal == 1)
3896     (if (minmax == MIN_EXPR)
3897      (if (known_le (off0, off1))
3898       @2
3899       (if (known_gt (off0, off1))
3900        @3))
3901      (if (known_ge (off0, off1))
3902       @2
3903       (if (known_lt (off0, off1))
3904        @3)))))))
3906 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
3907    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
3908 (for minmax (min max)
3909  (simplify
3910   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
3911   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3912        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
3913        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
3914        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
3915    (minmax @1 (convert @2)))))
3917 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3918  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
3919     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
3920  (simplify
3921   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
3922    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
3923        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
3924        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3925    @0)))
3926 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
3927    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
3928    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
3929    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
3930    worry about it either.  */
3931 (if (flag_finite_math_only)
3932  (simplify
3933   (FMIN_ALL @0 @1)
3934   (min @0 @1))
3935  (simplify
3936   (FMAX_ALL @0 @1)
3937   (max @0 @1)))
3938 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
3939 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
3940      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
3941  (simplify
3942   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
3943   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3944        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3945            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3946    (negate (maxmin @0 @1)))))
3947 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
3948    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
3949 (for minmax (min max)
3950  maxmin (max min)
3951  (simplify
3952   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
3953   (bit_not (maxmin @0 @1)))
3954 /* ~MAX(~X, Y) --> MIN(X, ~Y) */
3955 /* ~MIN(~X, Y) --> MAX(X, ~Y) */
3956  (simplify
3957   (bit_not (minmax:cs (bit_not @0) @1))
3958   (maxmin @0 (bit_not @1))))
3960 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
3961 /* MIN (X, Y) < X -> X > Y  */
3962 /* MIN (X, Y) >= X -> X <= Y  */
3963 (for minmax (min min min min max max max max)
3964      cmp    (eq  ne  lt  ge  eq  ne  gt  le )
3965      out    (le  gt  gt  le  ge  lt  lt  ge )
3966  (simplify
3967   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
3968   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3969    (out @0 @1))))
3970 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
3971    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
3972 (for cmp (eq ne)
3973  (simplify
3974   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3975   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3976                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3977    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3978    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3979                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3980     (cmp @0 @2)))))
3981 (for cmp (eq ne)
3982  (simplify
3983   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3984   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3985                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3986    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3987    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3988                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3989     (cmp @0 @2)))))
3991 /* X <= MAX(X, Y) -> true
3992    X > MAX(X, Y) -> false 
3993    X >= MIN(X, Y) -> true
3994    X < MIN(X, Y) -> false */
3995 (for minmax (min     min     max     max     )
3996      cmp    (ge      lt      le      gt      )
3997  (simplify
3998   (cmp:c @0 (minmax:c @0 @1))
3999   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
4001 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
4002 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
4003      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
4004      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
4005  (simplify
4006   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4007   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
4009 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
4010    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
4011    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
4012 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
4013 (simplify
4014  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
4015  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4016       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4017   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4018 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4019 (simplify
4020  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4021  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4022       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4023   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4024 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4025 (simplify
4026  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4027  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4028       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4029   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4031 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
4032 (simplify
4033   (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
4034   (max @2 @1))
4036 /* (zero_one == 0) ? y : z <op> y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4037 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4038  (simplify
4039   (cond (eq zero_one_valued_p@0
4040             integer_zerop)
4041         @1
4042         (op:c @2 @1))
4043   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4044        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4045        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4046        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4048 /* (zero_one != 0) ? z <op> y : y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4049 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4050  (simplify
4051   (cond (ne zero_one_valued_p@0
4052             integer_zerop)
4053        (op:c @2 @1)
4054         @1)
4055   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4056        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4057        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4058        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4060 /* Simplifications of shift and rotates.  */
4062 (for rotate (lrotate rrotate)
4063  (simplify
4064   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
4065   @0))
4067 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
4068 (simplify
4069  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
4070  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
4071   @0))
4073 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
4074 (simplify
4075  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
4076  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4077   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
4078   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4080 (simplify
4081  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
4082  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
4083       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
4084          long as the low TYPE_PRECISION (type)
4085          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
4086       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4087       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4088       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4089       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4090       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
4091           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
4092                         TYPE_PRECISION (type)
4093                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
4094   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4096 /* For (x << c) >> c, optimize into x & ((unsigned)-1 >> c) for
4097    unsigned x OR truncate into the precision(type) - c lowest bits
4098    of signed x (if they have mode precision or a precision of 1).  */
4099 (simplify
4100  (rshift (nop_convert? (lshift @0 INTEGER_CST@1)) @@1)
4101  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4102   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4103    (bit_and (convert @0) (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))
4104    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4105     (with {
4106       int width = element_precision (type) - tree_to_uhwi (@1);
4107       tree stype = build_nonstandard_integer_type (width, 0);
4108      }
4109      (if (width == 1 || type_has_mode_precision_p (stype))
4110       (convert (convert:stype @0))))))))
4112 /* Optimize x >> x into 0 */
4113 (simplify
4114  (rshift @0 @0)
4115   { build_zero_cst (type); })
4117 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
4118  (simplify
4119   (shiftrotate @0 integer_zerop)
4120   (non_lvalue @0))
4121  (simplify
4122   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
4123   @0)
4124  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
4125     if vector2 is uniform.  */
4126  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
4127   (simplify
4128    (shiftrotate @0 vec@1)
4129    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
4130     (if (tem)
4131      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
4133 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
4134    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
4135 #if GIMPLE
4136 (for shift (lshift rshift)
4137  (simplify
4138   (shift @0 SSA_NAME@1)
4139    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4140     (with {
4141       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
4142       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4143      }
4144      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
4145       @0)))))
4146 #endif
4148 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
4149    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
4150 (simplify
4151  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
4152  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
4153                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
4154                                            element_precision (type)), @1); }))
4156 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
4157 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
4158  (simplify
4159   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4160   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
4161    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4162         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4163         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
4164         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
4165     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
4166                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
4167      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
4168         being well defined.  */
4169      (if (low >= prec)
4170       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
4171        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
4172        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
4173         { build_zero_cst (type); }
4174         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
4175       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
4178 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
4179 (simplify
4180  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
4181   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
4182    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
4183    { build_zero_cst (type); }))
4185 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
4186    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
4187    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.
4188    Note for `(1 >> x)`, the & 1 has been removed so matching that seperately. */
4189 (for cmp (ne eq)
4190      icmp (eq ne)
4191  (simplify
4192   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4193    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4194            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4195     (if (c1 < c2)
4196      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4197      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
4198  (simplify
4199   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4200    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4201     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4202             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4203      (if (c1 > c2)
4204       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4205       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); })))))
4206  /* `(1 >> X) != 0` -> `X == 0` */
4207  /* `(1 >> X) == 0` -> `X != 0` */
4208  (simplify
4209   (cmp (rshift integer_onep @0) integer_zerop)
4210    (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4212 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
4213    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
4214    if CST2 != 0.  */
4215 (for cmp (ne eq)
4216  (simplify
4217   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
4218   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
4219    (if (cand < 0
4220         || (!integer_zerop (@2)
4221             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
4222     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4223     (if (!integer_zerop (@2)
4224          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
4225      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
4227 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
4228         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
4229 (for cmp (ne eq)
4230  (simplify
4231   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4232   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4233        && tree_to_shwi (@1) > 0
4234        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4235     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
4236       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4237       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4238               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
4239               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
4240         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
4241              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
4242  (simplify
4243   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4244   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4245        && tree_to_shwi (@1) > 0
4246        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4247     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
4248             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
4249             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4250             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4251             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4252             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
4253       (if ((c2 & c3) != c3)
4254         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4255         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
4256           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
4257             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4258             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4259                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4260           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
4261             (switch
4262               (if ((c2 & smask) == 0)
4263                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4264                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4265               (if ((c3 & smask) == 0)
4266                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4267                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4268               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
4269                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4270               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4271                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
4273 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
4274         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
4275    if the new mask might be further optimized.  */
4276 (for shift (lshift rshift)
4277  (simplify
4278   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
4279            INTEGER_CST@2)
4280    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
4281         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4282         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4283         && tree_to_uhwi (@1) > 0
4284         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
4285     (with
4286      {
4287        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
4288        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
4289        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
4290        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
4291        unsigned int prec;
4293        if (shift == LSHIFT_EXPR)
4294          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
4295        else if (shift == RSHIFT_EXPR
4296                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
4297          {
4298            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
4299            tree arg00 = @0;
4300            /* See if more bits can be proven as zero because of
4301               zero extension.  */
4302            if (@3 != @0
4303                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
4304              {
4305                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
4306                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
4307                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
4308                  {
4309                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
4310                    /* See if we can shorten the right shift.  */
4311                    if (shiftc < prec)
4312                      shift_type = inner_type;
4313                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
4314                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
4315                       is all ones.  */
4316                  }
4317              }
4318            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
4319            if (shiftc < prec)
4320              {
4321                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
4322                zerobits <<= prec - shiftc;
4323              }
4324            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
4325               can contain actually sign bits, so no transformation is
4326               possible, unless MASK masks them all away.  In that
4327               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
4328            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
4329                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
4330              {
4331                if ((mask & zerobits) == 0)
4332                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
4333                else
4334                  zerobits = 0;
4335              }
4336          }
4337      }
4338      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
4339      (if ((mask & zerobits) == mask)
4340       { build_int_cst (type, 0); }
4341       (with { newmask = mask | zerobits; }
4342        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
4343         (with
4344          {
4345            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
4346               mode's mask.  */
4347            for (prec = BITS_PER_UNIT;
4348                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
4349              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
4350                break;
4351          }
4352          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4353               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
4354           (with
4355            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
4356            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
4357             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
4358              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
4359              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
4361 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
4362 (for cmp (ne eq)
4363        icmp (eq ne)
4364  (simplify
4365   (cmp
4366    (bit_and
4367     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
4368   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4369    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4370                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
4372 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
4373    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
4374 (for shift (lshift rshift)
4375  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
4376   (simplify
4377    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
4378    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4379     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
4380      (if (mask)
4381       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
4383 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
4384 (simplify
4385  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4386   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4387        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
4388            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4389            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
4390    (with
4391     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
4392      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
4394 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
4395    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
4396 (for rotate (lrotate rrotate)
4397  (simplify
4398   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4399    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
4400          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4401          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
4402         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
4403             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
4404     (with
4405      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
4406       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
4408 (for cmp (eq ne)
4409  (for rotate (lrotate rrotate)
4410       invrot (rrotate lrotate)
4411   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
4412   (simplify
4413    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
4414    (cmp @1 @2))
4415   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
4416   (simplify
4417    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4418    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
4419   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
4420   (simplify
4421    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
4422     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
4423      (cmp @0 @2)))))
4425 /* Narrow a lshift by constant.  */
4426 (simplify
4427  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
4428  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4429       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4430       && !integer_zerop (@2)
4431       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4432   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4433        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
4434    (lshift (convert @1) @2)
4435    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
4436     { build_zero_cst (type); }))))
4438 /* Simplifications of conversions.  */
4440 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
4441 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
4442  (simplify
4443   (cvt @0)
4444   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4445        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
4446    @0)))
4448 /* Contract view-conversions.  */
4449 (simplify
4450   (view_convert (view_convert @0))
4451   (view_convert @0))
4453 /* For integral conversions with the same precision or pointer
4454    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
4455 (simplify
4456   (view_convert @0)
4457   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
4458        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4459        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4460    (convert @0)))
4462 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
4463    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
4464 (simplify
4465   (view_convert (convert@0 @1))
4466   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4467        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4468        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
4469        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4470            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4471                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
4472    (view_convert @1)))
4474 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
4475 (simplify
4476   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
4477   (with
4478    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4479                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
4480    (switch
4481     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4482      { build_zero_cst (type); })
4483     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
4484          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
4485          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
4486                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
4487                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
4488      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
4490 /* Re-association barriers around constants and other re-association
4491    barriers can be removed.  */
4492 (simplify
4493  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
4494  @0)
4495 (simplify
4496  (paren (paren@1 @0))
4497  @1)
4499 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
4500 (for ocvt (convert float fix_trunc)
4501  (for icvt (convert float)
4502   (simplify
4503    (ocvt (icvt@1 @0))
4504    (with
4505     {
4506       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
4507       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
4508       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
4509       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
4510       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
4511       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
4512       unsigned int inside_prec = element_precision (inside_type);
4513       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
4514       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
4515       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
4516       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
4517       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
4518       unsigned int inter_prec = element_precision (inter_type);
4519       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
4520       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
4521       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
4522       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
4523       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
4524       unsigned int final_prec = element_precision (type);
4525       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
4526     }
4527    (switch
4528     /* In addition to the cases of two conversions in a row
4529        handled below, if we are converting something to its own
4530        type via an object of identical or wider precision, neither
4531        conversion is needed.  */
4532     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
4533           || (GENERIC
4534               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
4535          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
4536              || (inter_float && final_float))
4537          && inter_prec >= final_prec)
4538      (ocvt @0))
4540     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
4541        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
4542        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
4543        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
4544        then we sometimes need the middle conversion.  */
4545     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
4546          && (final_int || final_float)
4547          && inter_prec >= inside_prec
4548          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
4549      (ocvt @0))
4551     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
4552        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
4553        final conversion does not change precision we can drop the
4554        intermediate conversion.  */
4555     (if (inside_int && inter_int && final_int
4556          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
4557               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
4558              || final_prec == inter_prec))
4559      (ocvt @0))
4561     /* Two conversions in a row are not needed unless:
4562         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
4563         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
4564         - the intermediate type is narrower than both initial and
4565           final, or
4566         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
4567           and the outermost type is wider than the intermediate, or
4568         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
4569           intermediate and final types differ, or
4570         - the final type is a pointer type and the precisions of the
4571           initial and intermediate types differ.  */
4572     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
4573          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
4574          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
4575          && ! (inside_int && inter_int
4576                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
4577                && inter_prec < final_prec)
4578          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
4579              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
4580          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
4581          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
4582      (ocvt @0))
4584    /* `(outer:M)(inter:N) a:O`
4585       can be converted to `(outer:M) a`
4586       if M <= O && N >= O. No matter what signedness of the casts,
4587       as the final is either a truncation from the original or just
4588       a sign change of the type. */
4589    (if (inside_int && inter_int && final_int
4590         && final_prec <= inside_prec
4591         && inter_prec >= inside_prec)
4592     (convert @0))
4594     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4595        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4596     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4597          && final_int && inter_int && inside_int
4598          && final_prec == inside_prec
4599          && final_prec > inter_prec
4600          && inter_unsignedp)
4601      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4602                               (inside_type,
4603                                wi::mask (inter_prec, false,
4604                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4606     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4607        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4608        floating-point conversion.  */
4609     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4610          && inside_int && inter_float && final_int &&
4611          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4612          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4613      (convert @0)))))))
4615 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4616    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4617    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4618 #if GIMPLE
4619 (simplify
4620    (float (fix_trunc @0))
4621    (if (!flag_trapping_math
4622         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4623         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4624                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4625       (IFN_TRUNC @0)))
4626 #endif
4628 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4629    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4630    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4631 (simplify
4632   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4633   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4634        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4635        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4636        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4637                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4638    (convert @0)))
4641 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4642 (simplify
4643   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4644   (convert @0))
4646 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4647 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4648      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4649   (simplify
4650    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4651    @0))
4653 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4654 (simplify
4655   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4656   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4657     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4659 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4660 (for op (plus minus)
4661  (simplify
4662   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4663   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4664        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4665    (with
4666      {
4667        wi::overflow_type overflow;
4668        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4669                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4670      }
4671      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4672          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4673       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4674       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4675        (convert (op (convert:utype @0)
4676                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4678 /* Canonicalization of binary operations.  */
4680 /* Convert X + -C into X - C.  */
4681 (simplify
4682  (plus @0 REAL_CST@1)
4683  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4684   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4685    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4686     (minus @0 { tem; })))))
4688 /* Convert x+x into x*2.  */
4689 (simplify
4690  (plus @0 @0)
4691  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4692   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4693   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4694    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4696 /* 0 - X  ->  -X.  */
4697 (simplify
4698  (minus integer_zerop @1)
4699  (negate @1))
4700 (simplify
4701  (pointer_diff integer_zerop @1)
4702  (negate (convert @1)))
4704 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4705    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4706    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4707 (simplify
4708  (minus real_zerop@0 @1)
4709  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4710   (negate @1)))
4712 /* Transform x * -1 into -x.  */
4713 (simplify
4714  (mult @0 integer_minus_onep)
4715  (negate @0))
4717 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4718    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4719 (simplify
4720  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4721  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4722       && single_use (@3)
4723       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4724   (mult (mult @0 @2) @1)))
4726 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4727    number.  */
4728 (match compositional_complex
4729  (convert? (complex @0 @1)))
4731 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4732 (simplify
4733  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4734  @0)
4735 (simplify
4736  (realpart (complex @0 @1))
4737  @0)
4738 (simplify
4739  (imagpart (complex @0 @1))
4740  @1)
4742 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4743 (simplify
4744  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4745  (convert (realpart @0)))
4746 (simplify
4747  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4748  (convert (negate (imagpart @0))))
4749 (for part (realpart imagpart)
4750  (for op (plus minus)
4751   (simplify
4752    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4753    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4754 (simplify
4755  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4756  (convert (COS @0)))
4757 (simplify
4758  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4759  (convert (SIN @0)))
4761 /* conj(conj(x)) -> x  */
4762 (simplify
4763  (conj (convert? (conj @0)))
4764  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4765   (convert @0)))
4767 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4768 (simplify
4769  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4770  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4771   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4773 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
4774 (for bswap (BSWAP)
4775  (simplify
4776   (bswap (bswap @0))
4777   @0)
4778  (simplify
4779   (bswap (bit_not (bswap @0)))
4780   (bit_not @0))
4781  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
4782   (simplify
4783    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
4784    (bitop @0 (bswap @1))))
4785  (for cmp (eq ne)
4786   (simplify
4787    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
4788    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
4789     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
4790   (simplify
4791    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
4792    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
4793     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
4794  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
4795  (simplify
4796   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
4797            INTEGER_CST@3)
4798    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4799         && tree_fits_uhwi_p (@2)
4800         && tree_fits_uhwi_p (@3))
4801     (with
4802      {
4803       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
4804       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
4805       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
4806       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
4807       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
4808      }
4809      (if (bits < prec
4810           && mask < (256u>>lo)
4811           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
4812       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
4813        (if (ns == 0)
4814         (bit_and (convert @1) @3)
4815         (with
4816          {
4817           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
4818           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
4819          }
4820          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
4821  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
4822  (simplify
4823   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4824    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4825         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
4826         && tree_fits_uhwi_p (@1))
4827     (with
4828      {
4829       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4830       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
4831       /* If the bswap was extended before the original shift, this
4832          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
4833          the original shift.  */
4834       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
4835      }
4836      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
4837         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
4838      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
4839           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
4840           && TYPE_UNSIGNED (type)
4841           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
4842       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
4843        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
4844       (if (bits + 8 == prec)
4845        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
4846         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
4847         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
4848        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
4849         (with 
4850          {
4851           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
4852           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
4853                                        : signed_char_type_node;
4854          }
4855          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
4856  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
4857  (simplify
4858   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4859    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4860         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4861         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
4862     (with
4863      {
4864       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4865       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
4866       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
4867      }
4868      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
4871 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
4873 /* Simplify constant conditions.
4874    Only optimize constant conditions when the selected branch
4875    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
4876    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
4877    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
4878    this one as we depend on doing this transform before possibly
4879    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
4880    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
4881    genmatch cannot handle.  */
4882 (simplify
4883  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
4884  (if (integer_zerop (@0))
4885   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
4886    @2)
4887   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
4888    @1)))
4889 (simplify
4890  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
4891  (if (integer_all_onesp (@0))
4892   @1
4893   (if (integer_zerop (@0))
4894    @2)))
4896 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
4897 (for op (negate bit_not abs absu)
4898  (simplify
4899   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
4900   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
4902 /* Sink unary conversions to branches, but only if we do fold both
4903    and the target's truth type is the same as we already have.  */
4904 (simplify
4905  (convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
4906  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4907       && types_match (TREE_TYPE (@0), truth_type_for (type)))
4908   (vec_cond @0 (convert! @1) (convert! @2))))
4910 /* Likewise for view_convert of nop_conversions. */
4911 (simplify
4912  (view_convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
4913  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4914       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4915                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4916       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))))
4917   (vec_cond @0 (view_convert! @1) (view_convert! @2))))
4919 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
4920 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
4921          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
4922          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
4923 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
4924  (simplify
4925   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
4926   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
4928 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
4929  (simplify
4930   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
4931   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
4932  (simplify
4933   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
4934   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
4936 #if GIMPLE
4937 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
4938  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
4939            INTEGER_CST@1)
4940  (with {
4941          int ibit = tree_log2 (@0);
4942          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4943        }
4944   (if (ibit == ibit2
4945       && ibit >= 0
4946       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4948 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4949  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
4950           INTEGER_CST@1)
4951  (with {
4952          int ibit = tree_log2 (@0);
4953          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4954        }
4955   (if (ibit == ibit2
4956       && ibit >= 0
4957       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4959 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4960  (bit_and:c
4961   (convert1?@4
4962    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
4963   (convert2? @0))
4964  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4966 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4967  (bit_and:c
4968   (convert1?@4
4969    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
4970   (convert2? @0))
4971  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4973 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4974  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
4975             INTEGER_CST@1)
4976  (with {
4977          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4978                                               TYPE_PRECISION(type)));
4979          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4980        }
4981   (if (ibit == ibit2
4982       && ibit >= 0
4983       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4985 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4986  (bit_and@4
4987   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
4988   INTEGER_CST@1)
4989  (with {
4990          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4991                                               TYPE_PRECISION(type)));
4992          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4993        }
4994   (if (ibit == ibit2
4995       && ibit >= 0
4996       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4998 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
4999  (bit_and:c
5000   (convert1?@3
5001    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
5002   (convert2? @0))
5003  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5005 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5006  (bit_and:c
5007   (convert1?@3
5008    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
5009   (convert2? @0))
5010   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5012 #endif
5014 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
5015    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
5016    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
5017 (simplify
5018  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
5019  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5020   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
5021 (simplify
5022  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
5023  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5024   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
5025 (simplify
5026  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
5027  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5028   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5029 (simplify
5030  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
5031  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5032   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5034 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
5035 (simplify
5036  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
5037  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5038   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
5039 (simplify
5040  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5041  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5042   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
5043 (simplify
5044  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
5045  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5046   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5047 (simplify
5048  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5049  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5050   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5052 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
5053    types are compatible.  */
5054 (simplify
5055  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
5056  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
5057       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5058   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
5059    (bit_not @0)
5060    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
5061     @0))))
5063 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
5064 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
5065    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
5066 #if GIMPLE
5067 (simplify
5068  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
5069  (switch
5070   (if (integer_zerop (@2))
5071    (switch
5072     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types. */
5073     (if (integer_onep (@1))
5074      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
5075     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
5076     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
5077      (with {
5078        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
5079       }
5080       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))
5081     /* a ? -1 : 0 -> -a.  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
5082        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
5083     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
5084      (with {
5085        auto prec = TYPE_PRECISION (type);
5086        auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type);
5087        tree inttype = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5088       }
5089       (convert (negate (convert:inttype (convert:boolean_type_node @0))))))))
5090   (if (integer_zerop (@1))
5091    (with {
5092       tree booltrue = constant_boolean_node (true, boolean_type_node);
5093     }
5094     (switch
5095      /* a ? 0 : 1 -> !a. */
5096      (if (integer_onep (@2))
5097       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } )))
5098      /* a ? powerof2cst : 0 -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
5099      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) &&  integer_pow2p (@2))
5100       (with {
5101         tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
5102        }
5103        (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))
5104         { shift; })))
5105      /* a ? -1 : 0 -> -(!a).  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
5106        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
5107      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
5108       (with {
5109         auto prec = TYPE_PRECISION (type);
5110         auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type);
5111         tree inttype = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5112        }
5113        (convert
5114         (negate
5115          (convert:inttype
5116           (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } )
5117          )
5118         )
5119        )
5120       )
5121      )
5122     )
5123    )
5124   )
5128 /* (a > 1) ? 0 : (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5129    for unsigned types. */
5130 (simplify
5131  (cond (gt @0 integer_onep@1) integer_zerop (convert? @2))
5132  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5133       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5134   (convert (eq @0 @1))
5138 /* (a <= 1) & (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5139    for unsigned types. */
5140 (simplify
5141  (bit_and:c (convert1? (le @0 integer_onep@1)) (convert2? @2))
5142  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5143       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5144   (convert (eq @0 @1))
5148 /* Optimize
5149    # x_5 in range [cst1, cst2] where cst2 = cst1 + 1
5150    x_5 ? cstN ? cst4 : cst3
5151    # op is == or != and N is 1 or 2
5152    to r_6 = x_5 + (min (cst3, cst4) - cst1) or
5153    r_6 = (min (cst3, cst4) + cst1) - x_5 depending on op, N and which
5154    of cst3 and cst4 is smaller.
5155    This was originally done by two_value_replacement in phiopt (PR 88676).  */
5156 (for eqne (ne eq)
5157  (simplify
5158   (cond (eqne SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3)
5159   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5160        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5161        && (wi::to_widest (@2) + 1 == wi::to_widest (@3)
5162            || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3) + 1))
5163    (with {
5164      value_range r;
5165      get_range_query (cfun)->range_of_expr (r, @0);
5166      if (r.undefined_p ())
5167        r.set_varying (TREE_TYPE (@0));
5169      wide_int min = r.lower_bound ();
5170      wide_int max = r.upper_bound ();
5171     }
5172     (if (min + 1 == max
5173          && (wi::to_wide (@1) == min
5174              || wi::to_wide (@1) == max))
5175      (with {
5176        tree arg0 = @2, arg1 = @3;
5177        tree type1;
5178        if ((eqne == EQ_EXPR) ^ (wi::to_wide (@1) == min))
5179          std::swap (arg0, arg1);
5180        if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
5181          type1 = TREE_TYPE (@0);
5182        else
5183          type1 = type;
5184        auto prec = TYPE_PRECISION (type1);
5185        auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type1);
5186        type1 = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5187        min = wide_int::from (min, prec,
5188                              TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)));
5189        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (arg0), prec,
5190                                     TYPE_SIGN (type));
5191        enum tree_code code;
5192        wi::overflow_type ovf;
5193        if (tree_int_cst_lt (arg0, arg1))
5194          {
5195            code = PLUS_EXPR;
5196            a -= min;
5197            if (!unsign)
5198              {
5199                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to add a
5200                   to it.  Check if that operation can overflow for those 2 values
5201                   and if yes, force unsigned type.  */
5202                wi::add (min + (wi::neg_p (a) ? 0 : 1), a, SIGNED, &ovf);
5203                if (ovf)
5204                  type1 = unsigned_type_for (type1);
5205              }
5206          }
5207        else
5208          {
5209            code = MINUS_EXPR;
5210            a += min;
5211            if (!unsign)
5212              {
5213                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to subtract
5214                   it from a.  Check if that operation can overflow for those 2
5215                   values and if yes, force unsigned type.  */
5216                wi::sub (a, min + (wi::neg_p (min) ? 0 : 1), SIGNED, &ovf);
5217                if (ovf)
5218                 type1 = unsigned_type_for (type1);
5219              }
5220          }
5221        tree arg = wide_int_to_tree (type1, a);
5222       }
5223       (if (code == PLUS_EXPR)
5224        (convert (plus (convert:type1 @0) { arg; }))
5225        (convert (minus { arg; } (convert:type1 @0)))
5226       )
5227      )
5228     )
5229    )
5230   )
5233 #endif
5235 (simplify
5236  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
5237  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5238       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5239   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
5241 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
5242    be extended.  */
5243 /* This pattern implements two kinds simplification:
5245    Case 1)
5246    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
5247      1) Conversions are type widening from smaller type.
5248      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
5249      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
5250    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
5251    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
5252    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
5253    referred var is always benefitial for complicated cases.
5255    Case 2)
5256    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
5257 (for cmp (lt le gt ge eq ne)
5258  (simplify
5259   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
5260   (with
5261    {
5262      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
5263      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
5264      enum tree_code code = ERROR_MARK;
5266      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
5267          && int_fits_type_p (@2, from_type)
5268          && (types_match (c1_type, from_type)
5269              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5270                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5271                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
5272          && (types_match (c2_type, from_type)
5273              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5274                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5275                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
5276        {
5277          if (cmp != EQ_EXPR)
5278            code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @3, @1, @2);
5279          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
5280          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
5281            code = EQ_EXPR;
5282        }
5283    }
5284    (if (code == MAX_EXPR)
5285     (convert (max @1 (convert @2)))
5286     (if (code == MIN_EXPR)
5287      (convert (min @1 (convert @2)))
5288      (if (code == EQ_EXPR)
5289       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
5290                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
5292 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
5294      1) OP is PLUS or MINUS.
5295      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
5296      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
5298    This pattern also handles special cases like:
5300      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
5301         integer zero.  In this case,
5302           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
5303           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
5304      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
5305         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
5306         code.
5308    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
5309    simplified at the moment because C standard requires additional
5310    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
5311    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
5312 (for op (plus minus)
5313  (for cmp (lt le gt ge)
5314   (simplify
5315    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5316    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
5317     (if (types_match (from_type, to_type)
5318          /* Check if it is special case A).  */
5319          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5320              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
5321              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
5322              && integer_zerop (@1)
5323              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
5324      (with
5325       {
5326         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
5327         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
5328         wide_int real_c1;
5329         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
5330         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
5331         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
5332         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
5334         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
5335             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
5336             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
5337         if (!types_match (from_type, to_type))
5338           {
5339             if (cmp_code == LT_EXPR)
5340               cmp_code = GT_EXPR;
5341             if (cmp_code == GE_EXPR)
5342               cmp_code = LE_EXPR;
5343             c1 = wi::max_value (to_type);
5344           }
5345         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
5346            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
5347            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
5348            if it is undefined.  */
5349         if (op == PLUS_EXPR)
5350           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
5351         else
5352           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
5354         code = cmp_code;
5355         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
5356           {
5357             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
5358                by adjusting comparison operation if necessary.  */
5359             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5360                 && !overflow)
5361               {
5362                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
5363                 if (cmp_code == LE_EXPR)
5364                   code = LT_EXPR;
5365                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
5366                 if (cmp_code == GT_EXPR)
5367                   code = GE_EXPR;
5368               }
5369             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5370                 && !overflow)
5371               {
5372                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
5373                 if (cmp_code == LT_EXPR)
5374                   code = LE_EXPR;
5375                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
5376                 if (cmp_code == GE_EXPR)
5377                   code = GT_EXPR;
5378               }
5379             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
5380               {
5381                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
5382                   code = MIN_EXPR;
5383                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
5384                   code = MAX_EXPR;
5385               }
5386           }
5387       }
5388       (if (code == MAX_EXPR)
5389        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5390            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
5391        (if (code == MIN_EXPR)
5392         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5393             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
5395 #if GIMPLE
5396 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
5397    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
5398    some extra constraints.  */
5399 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
5400  (simplify
5401   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
5402         (convert3? @0) (convert4? @1))
5403   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5404        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
5405            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5406             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
5407             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
5408             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
5409             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
5410            /* Or sign conversions for the comparison.  */
5411            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
5412                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
5413    (switch
5414     (if (cmp == EQ_EXPR)
5415      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5416       (view_convert @c1)
5417       (convert @c1)))
5418     (if (cmp == NE_EXPR)
5419      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5420       (view_convert @c0)
5421       (convert @c0)))
5422     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
5423      (if (!HONOR_NANS (type))
5424       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5425        (view_convert (min @c0 @c1))
5426        (convert (min @c0 @c1)))))
5427     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
5428      (if (!HONOR_NANS (type))
5429       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5430        (view_convert (max @c0 @c1))
5431        (convert (max @c0 @c1)))))
5432     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
5433      (if (!HONOR_NANS (type))
5434       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5435        (view_convert @c1)
5436        (convert @c1))))
5437     (if (cmp == LTGT_EXPR)
5438      (if (!HONOR_NANS (type))
5439       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5440        (view_convert @c0)
5441        (convert @c0))))))))
5442 #endif
5444 (for cnd (cond vec_cond)
5445  /* (a != b) ? (a - b) : 0 -> (a - b) */
5446  (simplify
5447   (cnd (ne:c @0 @1) (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
5448   @2)
5449  /* (a != b) ? (a ^ b) : 0 -> (a ^ b) */
5450  (simplify
5451   (cnd (ne:c @0 @1) (bit_xor:c@2 @0 @1) integer_zerop)
5452   @2)
5453  /* (a != b) ? (a & b) : a -> (a & b) */
5454  /* (a != b) ? (a | b) : a -> (a | b) */
5455  /* (a != b) ? min(a,b) : a -> min(a,b) */
5456  /* (a != b) ? max(a,b) : a -> max(a,b) */
5457  (for op (bit_and bit_ior min max)
5458   (simplify
5459    (cnd (ne:c @0 @1) (op:c@2 @0 @1) @0)
5460    @2))
5461  /* (a != b) ? (a * b) : (a * a) -> (a * b) */
5462  /* (a != b) ? (a + b) : (a + a) -> (a + b) */
5463  (for op (mult plus)
5464   (simplify
5465    (cnd (ne:c @0 @1) (op@2 @0 @1) (op @0 @0))
5466    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
5467     @2)))
5468  /* (a != b) ? (a + b) : (2 * a) -> (a + b) */
5469  (simplify
5470   (cnd (ne:c @0 @1) (plus@2 @0 @1) (mult @0 uniform_integer_cst_p@3))
5471   (if (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@3)) == 2)
5472    @2))
5475 /* These was part of minmax phiopt.  */
5476 /* Optimize (a CMP b) ? minmax<a, c> : minmax<b, c>
5477    to minmax<min/max<a, b>, c> */
5478 (for minmax (min max)
5479  (for cmp (lt le gt ge ne)
5480   (simplify
5481    (cond (cmp:c @1 @3) (minmax:c @1 @4) (minmax:c @2 @4))
5482    (with
5483     {
5484       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @2, @1, @3);
5485     }
5486     (if (code == MIN_EXPR)
5487      (minmax (min @1 @2) @4)
5488      (if (code == MAX_EXPR)
5489       (minmax (max @1 @2) @4)))))))
5491 /* Optimize (a CMP CST1) ? max<a,CST2> : a */
5492 (for cmp    (gt  ge  lt  le)
5493      minmax (min min max max)
5494  (simplify
5495   (cond (cmp:c @0 @1) (minmax:c@2 @0 @3) @4)
5496    (with
5497     {
5498       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @0, @1, @0, @4);
5499     }
5500     (if ((cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5501          && code == MIN_EXPR
5502          && integer_nonzerop (fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5503      (min @2 @4)
5504      (if ((cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5505           && code == MAX_EXPR
5506           && integer_nonzerop (fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5507       (max @2 @4))))))
5509 #if GIMPLE
5510 /* These patterns should be after min/max detection as simplifications
5511    of `(type)(zero_one ==/!= 0)` to `(type)(zero_one)`
5512    and `(type)(zero_one^1)` are not done yet.  See PR 110637.
5513    Even without those, reaching min/max/and/ior faster is better.  */
5514 (simplify
5515  (cond @0 zero_one_valued_p@1 zero_one_valued_p@2)
5516  (switch
5517   /* bool0 ? bool1 : 0 -> bool0 & bool1 */
5518   (if (integer_zerop (@2))
5519    (bit_and (convert @0) @1))
5520   /* bool0 ? 0 : bool2 -> (bool0^1) & bool2 */
5521   (if (integer_zerop (@1))
5522    (bit_and (bit_xor (convert @0) { build_one_cst (type); } ) @2))
5523   /* bool0 ? 1 : bool2 -> bool0 | bool2 */
5524   (if (integer_onep (@1))
5525    (bit_ior (convert @0) @2))
5526   /* bool0 ? bool1 : 1 -> (bool0^1) | bool1 */
5527   (if (integer_onep (@2))
5528    (bit_ior (bit_xor (convert @0) @2) @1))
5531 #endif
5533 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
5534 (simplify
5535  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
5536  (if (!TYPE_SATURATING (type)
5537       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
5538           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5539       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5540   @3))
5542 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
5543 (simplify
5544  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
5545  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5546   @3))
5548 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
5549    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
5550 (simplify
5551  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
5552  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5553   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
5555 (for cnd (cond vec_cond)
5556  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
5557  (simplify
5558   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
5559   (cnd @0 @1 @3))
5560  (simplify
5561   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
5562   (cnd @0 @1 @3))
5563  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
5564  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
5565     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
5566     The following is still important to merge then and else arm cases
5567     from if-conversion.  */
5568  (simplify
5569   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
5570   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
5571    (cnd @0 @1 @3)))
5572  (simplify
5573   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
5574   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
5575    (cnd @0 @3 @4)))
5577  /* A ? B : B -> B.  */
5578  (simplify
5579   (cnd @0 @1 @1)
5580   @1)
5582  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
5583  (simplify
5584   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
5585   (cnd @0 @2 @1)))
5587 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison,
5588    Need to handle (A - B) case as fold_cond_expr_with_comparison does.
5589    Need to handle UN* comparisons.
5591    None of these transformations work for modes with signed
5592    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
5593    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
5594    versa).  The last four will fix the sign of the result,
5595    even though the original expressions could be positive or
5596    negative, depending on the sign of A.
5598    Note that all these transformations are correct if A is
5599    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
5601 (for cnd (cond vec_cond)
5602  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
5603  (for cmp (eq uneq)
5604   (simplify
5605    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate@1 @0))
5606     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5607      @1))
5608   (simplify
5609    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @0))
5610     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5611      @1))
5613  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
5614  (for cmp (ne ltgt)
5615   (simplify
5616    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
5617     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5618      @0))
5619   (simplify
5620    (cnd (cmp @0 zerop) @0 integer_zerop)
5621     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5622      @0))
5624  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
5625  (for cmp (ge gt)
5626   (simplify
5627    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
5628     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5629          && !TYPE_UNSIGNED (type))
5630      (abs @0))))
5631  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
5632  (for cmp (le lt)
5633   (simplify
5634    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
5635     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5636          && !TYPE_UNSIGNED (type))
5637      (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
5638           && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
5639       (with {
5640         tree utype = unsigned_type_for (type);
5641        }
5642        (convert (negate (absu:utype @0))))
5643        (negate (abs @0)))))
5647 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
5648 (simplify
5649  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
5650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5651       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
5652       && TYPE_PRECISION (type) > 1
5653       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5654       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
5655   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
5657 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
5658    return all -1 or all 0 results.  */
5659 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
5660    but that isn't necessarily a win on its own.  */
5661 (simplify
5662  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5663  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5664       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5665                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5666       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5667           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5668   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5670 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
5671 (simplify
5672  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5673  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5674       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5675                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5676       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5677           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5678   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5681 /* Simplifications of comparisons.  */
5683 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
5684    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
5685    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
5686 (for cmp  (le gt)
5687      acmp (lt ge)
5688  (simplify
5689   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5690   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5691    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
5692      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5693                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5694                                                      wi::to_wide (cst)
5695                                                      + 1)); })))))
5696 (for cmp  (ge lt)
5697      acmp (gt le)
5698  (simplify
5699   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5700   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5701    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
5702     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5703                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5704                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
5706 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
5707    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
5708    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
5709    that with expression code iteration.  */
5710 (for cmp (tcc_comparison)
5711      icmp (inverted_tcc_comparison)
5712      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
5713  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
5714     and handle some more cases by using
5715       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
5716     here but for that genmatch would need to "inline" that.
5717     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
5718  (simplify
5719   (bit_not (cmp @0 @1))
5720   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5721        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
5722    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
5723       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
5724       a computed operator in the replacement tree thus we have
5725       to play the trick below.  */
5726    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5727              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5728     (if (ic == icmp)
5729      (icmp @0 @1)
5730      (if (ic == ncmp)
5731       (ncmp @0 @1))))))
5732  (simplify
5733   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
5734   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5735             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5736    (if (ic == icmp)
5737     (icmp @0 @1)
5738     (if (ic == ncmp)
5739      (ncmp @0 @1)))))
5740  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
5741  (simplify
5742   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
5743   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5744    (cmp @0 @1)))
5745  (simplify
5746   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
5747   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5748    (cmp @0 @1)))
5749  (simplify
5750   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
5751   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5752    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5753              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5754     (if (ic == icmp)
5755      (icmp @0 @1)
5756      (if (ic == ncmp)
5757       (ncmp @0 @1))))))
5758  (simplify
5759   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
5760   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5761    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5762              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5763     (if (ic == icmp)
5764      (icmp @0 @1)
5765      (if (ic == ncmp)
5766       (ncmp @0 @1)))))))
5768 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
5769    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
5770    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
5771    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
5772    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
5773 (for cmp (eq ne)
5774  (for sub (minus pointer_diff)
5775   (simplify
5776    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
5777    (if (single_use (@2))
5778     (cmp @0 @1)))))
5780 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
5781    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
5782 (for cmp (lt ge)
5783  (simplify
5784   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
5785    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5786         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5787         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5788     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5789 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
5790    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
5791 (simplify
5792  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
5793   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5794        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5795        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5796    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5798 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
5799    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
5800    often enough for folding it to be of value.  One example is in
5801    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
5802 (for cmp (simple_comparison)
5803      scmp (swapped_simple_comparison)
5804  (simplify
5805   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
5806   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
5807   (if (integer_zerop (@1))
5808    (cmp @1 @2)
5809    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5810         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5811         && single_use (@3))
5812     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
5813     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
5814      (scmp @0 @2)
5815      (cmp @0 @2))))))
5817 /* For integral types with undefined overflow fold
5818    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
5819    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
5820    Z / 2^n Z.  */
5821 (for cmp (eq ne)
5822  (simplify
5823   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5824   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5825        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5826        && wi::to_wide (@1) != 0)
5827    (with { widest_int quot; }
5828     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
5829                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
5830      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
5831      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5832    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5833         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
5834         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
5835     (cmp @0
5836      {
5837        tree itype = TREE_TYPE (@0);
5838        int p = TYPE_PRECISION (itype);
5839        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
5840        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
5841        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
5842                                     p, TYPE_SIGN (itype));
5843        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
5844      })))))
5846 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
5847    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
5848 (for cmp (eq ge le)
5849  (simplify
5850   (cmp @0 @0)
5851   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5852        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5853    { constant_boolean_node (true, type); }
5854    (if (cmp != EQ_EXPR
5855         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
5856         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5857             || ! flag_trapping_math))
5858     (eq @0 @0)))))
5859 (for cmp (ne gt lt)
5860  (simplify
5861   (cmp @0 @0)
5862   (if (cmp != NE_EXPR
5863        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5864        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5865    { constant_boolean_node (false, type); })))
5866 (for cmp (unle unge uneq)
5867  (simplify
5868   (cmp @0 @0)
5869   { constant_boolean_node (true, type); }))
5870 (for cmp (unlt ungt)
5871  (simplify
5872   (cmp @0 @0)
5873   (unordered @0 @0)))
5874 (simplify
5875  (ltgt @0 @0)
5876  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5877   { constant_boolean_node (false, type); }))
5879 /* x == ~x -> false */
5880 /* x != ~x -> true */
5881 (for cmp (eq ne)
5882  (simplify
5883   (cmp:c @0 (bit_not @0))
5884   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5886 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
5887 (for cmp (simple_comparison)
5888  (simplify
5889   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
5890   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
5891    (cmp @1 @0))))
5893 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
5894 (for cmp (simple_comparison)
5895      scmp (swapped_simple_comparison)
5896  (simplify
5897   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5898   (if (single_use (@2)
5899        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
5900    (scmp @0 (bit_not @1)))))
5902 (for cmp (simple_comparison)
5903  (simplify
5904   (cmp @0 REAL_CST@1)
5905   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
5906   (switch
5907    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
5908    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
5909     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
5910    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
5911    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5912         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
5913     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
5914    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
5915    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5916         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
5917         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
5918         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
5919     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5920    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
5921    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5922         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
5923         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
5924         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
5925         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
5926     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5927    /* Fold comparisons against infinity.  */
5928    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
5929         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
5930     (with
5931      {
5932        REAL_VALUE_TYPE max;
5933        enum tree_code code = cmp;
5934        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
5935        if (neg)
5936          code = swap_tree_comparison (code);
5937      }
5938      (switch
5939       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
5940       (if (code == GT_EXPR
5941            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5942        { constant_boolean_node (false, type); })
5943       (if (code == LE_EXPR)
5944        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
5945        (if (! HONOR_NANS (@0))
5946         { constant_boolean_node (true, type); }
5947         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
5948            an "invalid" exception.  */
5949         (if (!flag_trapping_math)
5950          (eq @0 @0))))
5951       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
5952          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
5953       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5954            || code == GE_EXPR)
5955        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5956         (if (neg)
5957          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5958          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5959       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5960       (if (code == LT_EXPR)
5961        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5962         (if (neg)
5963          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5964          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5965       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
5966          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
5967       (if (code == NE_EXPR)
5968        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5969         (if (! HONOR_NANS (@0))
5970          (if (neg)
5971           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5972           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
5973          (if (neg)
5974           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5975           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
5977  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
5978     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
5979     comparison with a revised real constant as long as no overflow
5980     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
5981  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
5982   (for op (plus minus)
5983    (simplify
5984     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
5985     (with
5986      {
5987        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
5988                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
5989      }
5990      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5991       (cmp @0 { tem; }))))))
5993  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
5994     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
5995     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
5996     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
5997  (if (flag_associative_math)
5998   (simplify
5999    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
6000    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
6001     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6002      (cmp { tem; } @1)))))
6004  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
6005  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
6006   (for sq (SQRT)
6007    (simplify
6008     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
6009     (switch
6010      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
6011       (switch
6012        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
6013        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6014         { constant_boolean_node (false, type); })
6015        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
6016           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
6017        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
6018         { constant_boolean_node (true, type); })
6019        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
6020        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
6021      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6022       (switch
6023        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
6024        (if (cmp == LT_EXPR)
6025         { constant_boolean_node (false, type); })
6026        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
6027        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
6028         { constant_boolean_node (true, type); })
6029        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
6030        (if (cmp == LE_EXPR)
6031         (eq @0 @1))
6032        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
6033           == or !=.  In the last case:
6035             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
6037           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
6038           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
6039        (cmp @0 @1)))
6040      (if ((cmp == LT_EXPR
6041            || cmp == LE_EXPR
6042            || cmp == GT_EXPR
6043            || cmp == GE_EXPR)
6044           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6045           /* Give up for -frounding-math.  */
6046           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
6047       (with
6048        {
6049          REAL_VALUE_TYPE c2;
6050          enum tree_code ncmp = cmp;
6051          const real_format *fmt
6052            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
6053          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
6054                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
6055          real_convert (&c2, fmt, &c2);
6056          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
6057             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
6058          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
6059            {
6060              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6061                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
6062              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6063                ncmp = ERROR_MARK;
6064              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6065                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
6066                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
6067              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6068                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
6069                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
6070              else
6071                {
6072                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
6073                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
6074                     to be adjusted.  */
6075                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
6076                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6077                    tow = dconst0;
6078                  else
6079                    tow = dconstinf;
6080                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
6081                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
6082                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
6083                    ncmp = ERROR_MARK;
6084                  else
6085                    {
6086                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6087                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
6088                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6089                        ncmp = ERROR_MARK;
6090                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
6091                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
6092                        c2 = c2alt;
6093                    }
6094                }
6095            }
6096        }
6097        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6098         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6099          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
6100          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
6101           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6102           { constant_boolean_node (false, type); })
6103          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
6104          (if (ncmp != ERROR_MARK)
6105           (if (ncmp == GE_EXPR)
6106            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6107            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6108         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
6109         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6110          (switch
6111           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
6112              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
6113           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6114            { constant_boolean_node (true, type); })
6115           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
6116              don't care about NaNs.  */
6117           (if (! HONOR_NANS (@0))
6118            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6119           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
6120              don't care about Infinities.  */
6121           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
6122            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
6123           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
6124           (if (GENERIC)
6125            (truth_andif
6126             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6127             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6128          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
6129          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
6130           (if (ncmp == LT_EXPR)
6131            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6132            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6133           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
6134           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
6135            (if (ncmp == LT_EXPR)
6136             (truth_andif
6137              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6138              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6139             (truth_andif
6140              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6141              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
6142    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
6143    (simplify
6144     (cmp (sq @0) (sq @1))
6145       (if (! HONOR_NANS (@0))
6146         (cmp @0 @1))))))
6148 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
6149 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6150      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
6151  (simplify
6152   (cmp (float@0 @1) (float @2))
6153    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6154         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6155     (with
6156      {
6157        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
6158        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
6159        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
6160        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
6161        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
6162      }
6163      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
6164           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
6165       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
6166        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
6167        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
6168             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
6169         (icmp @1 (convert @2))
6170         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
6171              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
6172          (icmp (convert:type2 @1) @2)
6173          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
6174               && type1_signed_p == type2_signed_p)
6175           (icmp @1 @2))))))))))
6177 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
6178 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
6179      icmp (le le eq ne ge ge)
6180  (simplify
6181   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
6182    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6183         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6184     (with
6185      {
6186        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6187        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
6188        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6189        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
6190           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
6191           TODO: relax under -fno-trapping-math or
6192           -fno-signaling-nans.  */
6193        bool exception_p
6194          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
6195                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
6196      }
6197      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
6198         -fno-trapping-math.  */
6199      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
6200       (with
6201        {
6202          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
6203          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
6204          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
6205          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
6207          REAL_VALUE_TYPE icst;
6208          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6209            real_ceil (&icst, fmt, cst);
6210          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6211            real_floor (&icst, fmt, cst);
6212          else
6213            real_trunc (&icst, fmt, cst);
6215          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
6217          bool overflow_p = false;
6218          wide_int icst_val
6219            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
6220        }
6221        (switch
6222         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
6223         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
6224          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6225                                   type); })
6226         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
6227          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6228                                   type); })
6229         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
6230         (if (cst_int_p)
6231          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
6232                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
6233         )
6234         /* When CST is fractional, optimize
6235             (FTYPE) N == CST -> 0
6236             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
6237         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6238          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6239         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
6240         (with
6241          {
6242            gcc_checking_assert (!overflow_p);
6243          }
6244          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
6246 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
6247 (for cmp (eq ne)
6248  (simplify
6249   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
6250   (if (!integer_zerop (@1))
6251    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
6252     (cmp @0 @2)
6253     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6254      (with
6255       {
6256         wi::overflow_type ovf;
6257         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6258                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6259       }
6260       (if (ovf)
6261        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6262        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
6263 (for cmp (lt le gt ge)
6264  (simplify
6265   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6266   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6267    (with
6268     {
6269       wi::overflow_type ovf;
6270       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6271                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6272     }
6273     (if (ovf)
6274      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
6275                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
6276                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
6277      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
6279 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
6281    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
6282    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
6283    multiplication computed modulo 2^size.
6284    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
6285 (for cmp  (lt le gt ge)
6286      cmp2 (ge ge lt lt)
6287  (simplify
6288   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6289   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
6290        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6291        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6292    (with
6293     {
6294       tree utype = TREE_TYPE (@2);
6295       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
6296       wide_int right = wi::to_wide (@2);
6297       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6298       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6299       bool small = wi::leu_p (right, smax);
6300       bool large = wi::geu_p (right, smin);
6301     }
6302     (if (small || large)
6303      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
6304      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
6306 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
6307 (simplify
6308  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
6309  (if (types_match (@0, @1))
6310   (unordered @0 @1)))
6311 (simplify
6312  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
6313  (if (types_match (@0, @1))
6314   (ordered @0 @1)))
6315 (simplify
6316  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
6317  @2)
6318 (simplify
6319  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
6320  @2)
6322 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
6323    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
6325    Note that comparisons
6326      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
6327      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
6328    will be canonicalized to above so there's no need to
6329    consider them here.
6330  */
6332 (for cmp (le gt)
6333      eqcmp (eq ne)
6334  (simplify
6335   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
6336   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6337    (with
6338     {
6339      tree ty = TREE_TYPE (@0);
6340      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
6341      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
6342      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
6343      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
6344     }
6345     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
6346          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
6347       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
6348              { build_zero_cst (ty); }))))))
6350 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
6351 (for cmp (tcc_comparison)
6352      scmp (swapped_tcc_comparison)
6353  (simplify
6354   (cmp (negate @0) (negate @1))
6355   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6356        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6357            && (cmp == EQ_EXPR
6358                || cmp == NE_EXPR
6359                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6360    (scmp @0 @1)))
6361  (simplify
6362   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
6363   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6364        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6365            && (cmp == EQ_EXPR
6366                || cmp == NE_EXPR
6367                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6368    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
6369     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6370      (scmp @0 { tem; }))))))
6372 /* Convert ABS[U]_EXPR<x> == 0 or ABS[U]_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
6373 (for op (abs absu)
6374  (for eqne (eq ne)
6375   (simplify
6376    (eqne (op @0) zerop@1)
6377    (eqne @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6379 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
6380    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
6381 (for cmp (simple_comparison)
6382  (simplify
6383   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
6384   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6385        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6386           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6387        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
6388             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6389                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
6390                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
6391                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
6392        && single_use (@0))
6393    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6394         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6395             || @1 != @10)
6396         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6397             || cmp == NE_EXPR
6398             || cmp == EQ_EXPR)
6399         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6400         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
6401            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
6402            values independent of their precision.  */
6403         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
6404             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
6405     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
6406        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
6407        constant which fold_convert produces.  */
6408     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6409      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
6410                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
6411      (cmp @00 (convert @1)))
6413     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
6414      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6415      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
6416            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6417            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6418                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
6419           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
6420               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
6421                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
6422                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6423                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
6424               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6425                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6426                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
6427       (cmp @00 (convert @10))
6428       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6429            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6430            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
6431        (with
6432         {
6433           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6434           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6435           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
6436           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
6437         }
6438         (if (above || below)
6439          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6440           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
6441           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6442            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
6443            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6444             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); })))))))))
6445    /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
6446    (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6447         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6448             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
6449         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6450             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))))
6451     (with
6452      {
6453        tree type1 = TREE_TYPE (@10);
6454        if (TREE_CODE (@10) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
6455          {
6456            REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@10);
6457            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
6458                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
6459              type1 = float_type_node;
6460            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
6461                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
6462              type1 = double_type_node;
6463          }
6464       tree newtype
6465         = (element_precision (TREE_TYPE (@00)) > element_precision (type1)
6466            ? TREE_TYPE (@00) : type1);
6467      }
6468      (if (element_precision (TREE_TYPE (@0)) > element_precision (newtype))
6469       (cmp (convert:newtype @00) (convert:newtype @10))))))))
6472 (for cmp (eq ne)
6473  (simplify
6474   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
6475   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
6476   (with
6477    {
6478      poly_int64 off; tree base;
6479      tree addr = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
6480                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
6481    }
6482    /* A local variable can never be pointed to by
6483       the default SSA name of an incoming parameter.  */
6484    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
6485         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
6486         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (addr, 0)))
6487         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
6488         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
6489     (if (cmp == NE_EXPR)
6490      { constant_boolean_node (true, type); }
6491      { constant_boolean_node (false, type); })
6492     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
6493     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (addr, 0), &off))
6494          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
6495          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
6496      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
6497       (if (known_ne (off, 0))
6498        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6499        (if (known_eq (off, 0))
6500         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
6502 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
6503 (for cmp (eq ne)
6505  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
6506     Similarly for NE_EXPR.  */
6507  (simplify
6508   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6509   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
6510        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
6511    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6513  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
6514  (simplify
6515   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
6516   (cmp @0 @1))
6518  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
6519     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
6520  (simplify
6521   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
6522   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
6524  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
6525  (simplify
6526   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
6527   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6528  (simplify
6529   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
6530   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6531        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6532        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6533        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6534        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6535        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
6536    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
6537         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6539  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
6540  (simplify
6541   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
6542   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6544  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
6545  (simplify
6546   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6547   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
6548    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
6550  (simplify
6551   (cmp (nop_convert? @0) integer_zerop)
6552   (if (tree_expr_nonzero_p (@0))
6553    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6555  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
6556  (simplify
6557   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
6558   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
6560 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
6561    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6562    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
6563    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6564 (for cmp (eq ne)
6565      ncmp (ge lt)
6566  (for sgncmp (ge lt)
6567   (simplify
6568    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
6569    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6570         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6571         && types_match (@0, @1))
6572     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
6573 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6574    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6575 (for cmp (eq ne)
6576      ncmp (lt ge)
6577  (simplify
6578   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
6579    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6580         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6581         && types_match (@0, @1))
6582     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
6584 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
6585    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
6586 (for cmp (eq ne)
6587      icmp (ne eq)
6588  (simplify
6589   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
6590   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6592 #if GIMPLE
6593 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
6594    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
6595    compares simplify.  */
6596 (for cmp (simple_comparison)
6597  (simplify
6598   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
6599   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
6600      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
6601   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6602        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
6603    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
6604 #endif
6606 (for cmp (ge lt)
6607 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6608 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6609  (simplify
6610   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
6611    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6612         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6613         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6614         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6615     (with
6616      {
6617        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6618      }
6619     (if (cmp == LT_EXPR)
6620      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6621      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
6622 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6623 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6624  (simplify
6625   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
6626    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6627         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6628         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6629         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6630     (with
6631      {
6632        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6633      }
6634     (if (cmp == GE_EXPR)
6635      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6636      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
6638 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
6639    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
6640 (simplify
6641  (cond
6642   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
6643   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
6644  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
6645   (with {
6646      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
6647                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
6648    }
6649    (if (shift > 0)
6650     (bit_and
6651      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
6652     (bit_and
6653      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
6654      @2)))))
6656 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6657    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6658 (for cmp (eq ne)
6659      ncmp (ge lt)
6660  (simplify
6661   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
6662   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6663        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6664        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
6665        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
6666    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
6667     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
6669 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
6670    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
6671 (simplify
6672  (cond
6673   (lt @0 integer_zerop)
6674   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
6675  (if (integer_pow2p (@1)
6676       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6677   (with {
6678     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
6679    }
6680    (if (shift >= 0)
6681     (bit_and
6682      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
6683      @1)
6684     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
6685        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
6686     (bit_and (convert @0) @1)))))
6688 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
6689    This implements some remaining parts of fold_comparison address
6690    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
6691    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
6692 (for cmp (simple_comparison)
6693  (simplify
6694   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
6695   (with
6696    {
6697      poly_int64 off0, off1;
6698      tree base0, base1;
6699      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
6700                                   off0, off1, GENERIC);
6701    }
6702    (if (equal == 1)
6703     (switch
6704      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6705       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
6706      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6707       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
6708      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
6709       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
6710      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
6711       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
6712      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
6713       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
6714      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
6715       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
6716     (if (equal == 0)
6717      (switch
6718       (if (cmp == EQ_EXPR)
6719        { constant_boolean_node (false, type); })
6720       (if (cmp == NE_EXPR)
6721        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
6723 #if GIMPLE
6724 /* a?~t:t -> (-(a))^t */
6725 (simplify
6726  (cond @0 @1 @2)
6727  (with { bool wascmp; }
6728   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6729        && bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp)
6730        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
6731    (with {
6732      auto prec = TYPE_PRECISION (type);
6733      auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type);
6734      tree inttype = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
6735     }
6736     (convert (bit_xor (negate (convert:inttype @0)) (convert:inttype @2)))))))
6737 #endif
6739 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
6740 (for neeq (ne eq)
6741  (simplify
6742   (neeq @0 @1)
6743   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6744        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
6745    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
6747 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
6748    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
6749    Disable the transform if either operand is pointer to function.
6750    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
6751    canonicalizaion is not wanted.  */
6753 (for cmp (ne eq)
6754  (simplify
6755   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
6756   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6757          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
6758          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6759          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
6760             type when sanitizing.  See PR101210.  */
6761          && !(GENERIC
6762               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
6763               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
6764         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6765             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6766             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
6767        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
6768    (cmp @0 (convert @1)))))
6770 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
6771 (for cmp (lt gt le ge)
6772  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
6773     the specified precision will have known values.  */
6774  (simplify
6775   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
6776   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6777         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6778         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6779        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
6780    (with
6781     {
6782       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
6783       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
6784       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
6785       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
6786       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
6787       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
6788     }
6789     (switch
6790      (if (wi::to_wide (cst) == max)
6791       (switch
6792        (if (cmp == GT_EXPR)
6793         { constant_boolean_node (false, type); })
6794        (if (cmp == GE_EXPR)
6795         (eq @2 @1))
6796        (if (cmp == LE_EXPR)
6797         { constant_boolean_node (true, type); })
6798        (if (cmp == LT_EXPR)
6799         (ne @2 @1))))
6800      (if (wi::to_wide (cst) == min)
6801       (switch
6802        (if (cmp == LT_EXPR)
6803         { constant_boolean_node (false, type); })
6804        (if (cmp == LE_EXPR)
6805         (eq @2 @1))
6806        (if (cmp == GE_EXPR)
6807         { constant_boolean_node (true, type); })
6808        (if (cmp == GT_EXPR)
6809         (ne @2 @1))))
6810      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
6811       (switch
6812        (if (cmp == GT_EXPR)
6813         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6814                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6815                                                       wi::to_wide (cst)
6816                                                       + 1)); }))
6817        (if (cmp == LE_EXPR)
6818         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6819                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6820                                                       wi::to_wide (cst)
6821                                                       + 1)); }))))
6822      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
6823       (switch
6824        (if (cmp == GE_EXPR)
6825         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6826                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6827                                                       wi::to_wide (cst)
6828                                                       - 1)); }))
6829        (if (cmp == LT_EXPR)
6830         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6831                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6832                                                       wi::to_wide (cst)
6833                                                       - 1)); }))))
6834      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
6835           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
6836           && TYPE_MODE (arg1_type) != BLKmode
6837           /* We will flip the signedness of the comparison operator
6838              associated with the mode of @1, so the sign bit is
6839              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
6840              max associated with this sign bit.  */
6841           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
6842           /* signed_type does not work on pointer types.  */
6843           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
6844       /* The following case also applies to X < signed_max+1
6845          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
6846       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6847        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6848         (switch
6849          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
6850           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6851          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
6852           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6853          (if (cmp == LE_EXPR)
6854           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6855          (if (cmp == GT_EXPR)
6856           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
6858 /* unsigned < (typeof unsigned)(unsigned != 0) is always false.  */
6859 (simplify
6860  (lt:c @0 (convert (ne @0 integer_zerop)))
6861  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6862   { constant_boolean_node (false, type); }))
6864 /* x != (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 1 : (CST == 1 ? (x!=0&&x!=1) : x != 0) */
6865 /* x != (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 1 : (CST == 0 ? (x!=0&&x!=1) : x != 1) */
6866 /* x == (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 0 : (CST == 1 ? (x==0||x==1) : x == 0) */
6867 /* x == (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 0 : (CST == 0 ? (x==0||x==1) : x == 1) */
6868 (for outer (ne eq)
6869  (for inner (ne eq)
6870   (simplify
6871    (outer:c @0 (convert (inner @0 INTEGER_CST@1)))
6872    (with {
6873      bool cst1 = integer_onep (@1);
6874      bool cst0 = integer_zerop (@1);
6875      bool innereq = inner == EQ_EXPR;
6876      bool outereq = outer == EQ_EXPR;
6877     }
6878     (switch
6879      (if (innereq ? cst0 : cst1)
6880       { constant_boolean_node (!outereq, type); })
6881      (if (innereq ? cst1 : cst0)
6882       (with {
6883         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
6884         tree ucst1 = build_one_cst (utype);
6885        }
6886        (if (!outereq)
6887         (gt (convert:utype @0) { ucst1; })
6888         (le (convert:utype @0) { ucst1; })
6889        )
6890       )
6891      )
6892      (with {
6893        tree value = build_int_cst (TREE_TYPE (@0), !innereq);
6894       }
6895       (if (outereq)
6896        (eq @0 { value; })
6897        (ne @0 { value; })
6898       )
6899      )
6900     )
6901    )
6902   )
6906 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6907  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
6908  (simplify
6909   (cmp @0 REAL_CST@1)
6910   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6911        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
6912    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
6913                             ? false : true, type); })))
6915 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
6916 (simplify
6917   (unordered @0 @1)
6918   (switch
6919     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
6920         { constant_boolean_node (true, type); })
6921     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
6922         { constant_boolean_node (false, type); })))
6924 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
6925 (simplify
6926   (ordered @0 @1)
6927   (switch
6928     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
6929         { constant_boolean_node (false, type); })
6930     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
6931         { constant_boolean_node (true, type); })))
6933 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
6934 (simplify
6935  (ne @0 integer_zerop)
6936  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
6937       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
6938   (non_lvalue @0)))
6939 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
6940 (simplify
6941  (eq @0 integer_onep)
6942  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
6943       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
6944   (non_lvalue @0)))
6945 /* Do not handle
6946    bool_var == 0 becomes !bool_var or
6947    bool_var != 1 becomes !bool_var
6948    here because that only is good in assignment context as long
6949    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
6950    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
6951    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
6953 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
6954    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
6955 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
6956  (for cmp (eq ne)
6957       icmp (le gt)
6958   (simplify
6959    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
6960     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
6961      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
6962       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6963                          ? optab_vector : optab_default;
6964               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6965        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
6966             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
6967                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
6968                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
6969         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
6970          (icmp @0 { csts; })
6971          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
6973 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
6974    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
6975    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
6976    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
6977 (for cmp (lt le ge gt)
6978      out (gt gt le le)
6979  (simplify
6980   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
6981   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
6982        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
6983        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
6984        && wi::to_wide (@1) != 0
6985        && single_use (@2))
6986    (with {
6987      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
6988      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
6989     }
6990     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
6991                                 wi::max_value (prec, sign)
6992                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
6994 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
6995    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
6996    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
6997 (for cmp (gt le)
6998  (simplify
6999   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
7000   (if (single_use (@2)
7001        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7002        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7003    (cmp @1 @0))))
7005 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
7006 (for cmp (ge lt)
7007  (simplify
7008   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
7009    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7010         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7011     (cmp @1 @0))))
7013 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
7014 /* A - B > A  */
7015 (for cmp (gt le)
7016      out (ne eq)
7017  (simplify
7018   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
7019   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7020        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7021    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7022 /* A + B < A  */
7023 (for cmp (lt ge)
7024      out (ne eq)
7025  (simplify
7026   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
7027   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7028        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7029    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7031 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
7032    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7033 (for cmp (lt ge)
7034      out (ne eq)
7035  (simplify
7036   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
7037   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
7038    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7039     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7041 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
7042    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
7043    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7044 (for cmp (eq ne)
7045  (simplify
7046   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
7047        integer_zerop)
7048   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7049        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7050        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7051        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7052            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7053        && tree_fits_uhwi_p (@2)
7054        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7055        && types_match (@0, @1)
7056        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7057        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
7058            != CODE_FOR_nothing))
7059    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7060     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7062 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
7063 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
7064  (simplify
7065   (ovf (convert@2 @0) @1)
7066   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7067        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7068        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7069        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7070    (ovf @0 @1)))
7071  (simplify
7072   (ovf @1 (convert@2 @0))
7073   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7074        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7075        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7076        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7077    (ovf @1 @0))))
7079 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
7080    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
7081    in that case it needs to be outside of a range.  */
7082 (simplify
7083  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
7084   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7085        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
7086        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
7087        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
7088    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7089     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
7090     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
7091      (if (integer_minus_onep (@1))
7092       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
7093       (with
7094        {
7095          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
7096          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7097                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7098          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7099                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7100          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
7101          if (etype)
7102            {
7103              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
7104                std::swap (lo, hi);
7105              lo = fold_convert (etype, lo);
7106              hi = fold_convert (etype, hi);
7107              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
7108            }
7109        }
7110        (if (etype)
7111         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
7113 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
7114    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
7115    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
7116    section that follows this one.
7118    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
7119    the following:
7121    - the rule describes an identity
7123    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
7124      multiplication
7126    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
7127      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
7128      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
7129      when the operand has that value.)  */
7131 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
7132  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
7133  (simplify
7134   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
7135   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
7136    @0))
7138  (for op (plus minus)
7139   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
7140   (simplify
7141    (op (rdiv @0 @1)
7142        (rdiv @2 @1))
7143    (rdiv (op @0 @2) @1)))
7145  (for cmp (lt le gt ge)
7146       neg_cmp (gt ge lt le)
7147   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
7148   (simplify
7149    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
7150    (with
7151     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
7152     (if (tem
7153          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
7154               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
7155      (switch
7156       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7157        (cmp @0 { tem; }))
7158       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
7159        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
7161  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
7162  (for root (SQRT CBRT)
7163   (simplify
7164    (mult (root:s @0) (root:s @1))
7165     (root (mult @0 @1))))
7167  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
7168  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7169   (simplify
7170    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
7171     (exps (plus @0 @1))))
7173  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
7174  (for root (SQRT CBRT)
7175   (simplify
7176    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
7177     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
7179  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
7180  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7181   (simplify
7182    (rdiv @0 (exps:s @1))
7183     (mult @0 (exps (negate @1)))))
7185  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7186       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7187   /* logN(expN(x)) -> x.  */
7188   (simplify
7189    (logs (exps @0))
7190    @0)
7191   /* expN(logN(x)) -> x.  */
7192   (simplify
7193    (exps (logs @0))
7194    @0))
7196  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
7197     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
7198     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
7199  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
7200       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
7201   (simplify
7202    (logs (exps @0))
7203    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7204     (with {
7205       tree x;
7206       switch (exps)
7207         {
7208         CASE_CFN_EXP:
7209           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
7210           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
7211           break;
7212         CASE_CFN_EXP2:
7213           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
7214           x = build_real (type, dconst2);
7215           break;
7216         CASE_CFN_EXP10:
7217         CASE_CFN_POW10:
7218           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
7219           {
7220             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
7221             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
7222             x = build_real (type, dconst10);
7223           }
7224           break;
7225         default:
7226           gcc_unreachable ();
7227         }
7228       }
7229      (mult (logs { x; }) @0)))))
7231  (for logs (LOG LOG
7232             LOG2 LOG2
7233             LOG10 LOG10)
7234       exps (SQRT CBRT)
7235   (simplify
7236    (logs (exps @0))
7237    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7238     (with {
7239       tree x;
7240       switch (exps)
7241         {
7242         CASE_CFN_SQRT:
7243           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
7244           x = build_real (type, dconsthalf);
7245           break;
7246         CASE_CFN_CBRT:
7247           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
7248           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
7249           break;
7250         default:
7251           gcc_unreachable ();
7252         }
7253       }
7254      (mult { x; } (logs @0))))))
7256  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
7257  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
7258       pows (POW)
7259   (simplify
7260    (logs (pows @0 @1))
7261    (mult @1 (logs @0))))
7263  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
7264     or if C is a positive power of 2,
7265     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
7266 #if GIMPLE
7267  (for pows (POW)
7268       exps (EXP)
7269       logs (LOG)
7270       exp2s (EXP2)
7271       log2s (LOG2)
7272   (simplify
7273    (pows REAL_CST@0 @1)
7274    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7275         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
7276         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
7277            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
7278            beneficial for all constants to postpone this until later,
7279            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
7280            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
7281            pessimization.  */
7282         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7283     (with {
7284        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
7285        bool use_exp2 = false;
7286        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
7287            && value->cl == rvc_normal)
7288          {
7289            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
7290            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
7291            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
7292              use_exp2 = true;
7293          }
7294      }
7295      (if (!use_exp2)
7296       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
7297        (exps (mult (logs @0) @1)))
7298       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
7299 #endif
7301  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
7302  (for pows (POW)
7303       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7304       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7305   (simplify
7306    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
7307    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7308         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7309     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
7311  (for sqrts (SQRT)
7312       cbrts (CBRT)
7313       pows (POW)
7314       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7315   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
7316   (simplify
7317    (sqrts (exps @0))
7318    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
7319   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
7320   (simplify
7321    (cbrts (exps @0))
7322    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7323   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
7324   (simplify
7325    (pows (exps @0) @1)
7326    (exps (mult @0 @1))))
7328  /* tan(atan(x)) -> x.  */
7329  (for tans (TAN)
7330       atans (ATAN)
7331   (simplify
7332    (tans (atans @0))
7333    @0)))
7335  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
7336  (for sins (SIN)
7337       atans (ATAN)
7338       sqrts (SQRT)
7339       copysigns (COPYSIGN)
7340   (simplify
7341    (sins (atans:s @0))
7342    (with
7343      {
7344       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7345       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7346       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7347       tree t_one = build_one_cst (type);
7348      }
7349     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7350      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7351       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7352       (copysigns { t_one; } @0))))))
7354 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
7355  (for coss (COS)
7356       atans (ATAN)
7357       sqrts (SQRT)
7358       copysigns (COPYSIGN)
7359   (simplify
7360    (coss (atans:s @0))
7361    (with
7362      {
7363       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7364       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7365       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7366       tree t_one = build_one_cst (type);
7367       tree t_zero = build_zero_cst (type);
7368      }
7369     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7370      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7371       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7372       (copysigns { t_zero; } @0))))))
7374  (if (!flag_errno_math)
7375   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
7376   (for sinhs (SINH)
7377        atanhs (ATANH)
7378        sqrts (SQRT)
7379    (simplify
7380     (sinhs (atanhs:s @0))
7381     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7382     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
7384   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
7385   (for coshs (COSH)
7386        atanhs (ATANH)
7387        sqrts (SQRT)
7388    (simplify
7389     (coshs (atanhs:s @0))
7390     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7391     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
7393 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
7394 (simplify
7395  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
7396  (abs @0))
7398 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
7399 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7400  (simplify
7401   (fns (fns @0))
7402   (fns @0)))
7403 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
7404 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7405  (simplify
7406   (fns integer_valued_real_p@0)
7407   @0))
7409 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
7410 (simplify
7411  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
7412  (abs @0))
7414 /* pow(1,x) -> 1.  */
7415 (simplify
7416  (POW real_onep@0 @1)
7417  @0)
7419 (simplify
7420  /* copysign(x,x) -> x.  */
7421  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
7422  @0)
7424 (simplify
7425  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
7426  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
7427  @1)
7429 (simplify
7430  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
7431  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
7432  (abs @0))
7434 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
7435  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
7436  (simplify
7437   (scale real_zerop@0 @1)
7438   @0)
7439  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
7440  (simplify
7441   (scale @0 integer_zerop@1)
7442   @0)
7443  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
7444  (simplify
7445   (scale REAL_CST@0 @1)
7446   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7447    @0)))
7449 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
7450    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
7452    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
7453    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
7454    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
7455    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
7457 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
7458  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
7459  (simplify
7460   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
7461    (SIN @0))
7463  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
7464  (simplify
7465   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
7466   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7467    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
7469  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
7470  (simplify
7471   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
7472    (TAN @0))
7474  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
7475  (simplify
7476   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
7477    (TANH @0))
7479  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
7480  (simplify
7481    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
7482    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
7484  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
7485  (simplify
7486   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
7487    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
7489  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
7490  (simplify
7491   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
7492   (if (! HONOR_NANS (@0)
7493        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7494    (COS @0)))
7496  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
7497  (simplify
7498   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
7499   (if (! HONOR_NANS (@0)
7500        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7501    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
7503  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
7504  (simplify
7505   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
7506    (POW @0 (plus @1 @2)))
7508  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
7509  (simplify
7510   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
7511    (POW (mult @0 @2) @1))
7513  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
7514  (simplify
7515   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
7516    (POWI (mult @0 @2) @1))
7518  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
7519  (simplify
7520   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
7521   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7522    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
7524  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
7525  (simplify
7526   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
7527    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
7529  (for sqrts (SQRT)
7530       cbrts (CBRT)
7531       pows (POW)
7532   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
7533   (simplify
7534    (sqrts (sqrts @0))
7535    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
7536   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7537   (simplify
7538    (sqrts (cbrts @0))
7539    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7540   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7541   (simplify
7542    (cbrts (sqrts @0))
7543    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7544   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
7545   (simplify
7546    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
7547    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
7548   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
7549   (simplify
7550    (sqrts (pows @0 @1))
7551    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7552   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
7553   (simplify
7554    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
7555    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7556   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
7557   (simplify
7558    (pows (sqrts @0) @1)
7559    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7560   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
7561   (simplify
7562    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
7563    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7564   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
7565   (simplify
7566    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
7567    (pows @0 (mult @1 @2))))
7569  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7570  (simplify
7571   (CABS (complex @0 @0))
7572   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7574  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7575  (simplify
7576   (HYPOT @0 @0)
7577   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7579  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
7580  (for cexps (CEXP)
7581       exps (EXP)
7582       cexpis (CEXPI)
7583   (simplify
7584    (cexps compositional_complex@0)
7585    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
7586     (complex
7587      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
7588      (mult @1 (imagpart @2)))))))
7590 (if (canonicalize_math_p ())
7591  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
7592  (for floors (FLOOR_ALL)
7593       truncs (TRUNC_ALL)
7594   (simplify
7595    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7596    (truncs @0))))
7598 (match double_value_p
7599  @0
7600  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
7601 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
7602             BUILT_IN_FLOORL
7603             BUILT_IN_CEILL
7604             BUILT_IN_ROUNDL
7605             BUILT_IN_NEARBYINTL
7606             BUILT_IN_RINTL)
7607      tos (BUILT_IN_TRUNC
7608           BUILT_IN_FLOOR
7609           BUILT_IN_CEIL
7610           BUILT_IN_ROUND
7611           BUILT_IN_NEARBYINT
7612           BUILT_IN_RINT)
7613  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
7614  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7615   (simplify
7616    (froms (convert double_value_p@0))
7617    (convert (tos @0)))))
7619 (match float_value_p
7620  @0
7621  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
7622 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
7623             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
7624             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
7625             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
7626             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
7627             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
7628      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
7629           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
7630           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
7631           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
7632           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
7633           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
7634  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
7635     if x is a float.  */
7636  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
7637       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
7638   (simplify
7639    (froms (convert float_value_p@0))
7640    (convert (tos @0)))))
7642 #if GIMPLE
7643 (match float16_value_p
7644  @0
7645  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
7646 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
7647             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
7648             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
7649             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
7650             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
7651             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
7652             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
7653             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
7654      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
7655           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
7656           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
7657           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
7658           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
7659           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
7660           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
7661           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
7662  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
7663     if x is a _Float16.  */
7664  (simplify
7665    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
7666      (if (optimize
7667           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7668           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7669                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7670        (tos @0))))
7672 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
7673    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
7674 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
7675  (simplify
7676   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
7677    (if (optimize
7678        && !HONOR_SNANS (@2)
7679        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7680        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7681        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
7682        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
7683                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7684     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
7686 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
7687      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
7688  (simplify
7689   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
7690    (if (flag_unsafe_math_optimizations
7691        && optimize
7692        && FLOAT_TYPE_P (type)
7693        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7694        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7695        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7696        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
7697        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7698        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7699                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7700     (tos @0 @1 @2))))
7702 (for maxmin (max min)
7703  (simplify
7704   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
7705    (if (optimize
7706        && FLOAT_TYPE_P (type)
7707        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7708        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7709        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7710        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
7711     (maxmin @0 @1))))
7712 #endif
7714 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
7715      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
7716  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
7717  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7718   (simplify
7719    (froms (convert double_value_p@0))
7720    (tos @0))))
7722 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
7723             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
7724      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
7725  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
7726     if x is a float.  */
7727  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7728   (simplify
7729    (froms (convert float_value_p@0))
7730    (tos @0))))
7732 (if (canonicalize_math_p ())
7733  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
7734  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
7735   (simplify
7736    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7737    (fix_trunc @0))))
7739 (if (canonicalize_math_p ())
7740  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
7741  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
7742            ICEIL LCEIL LLCEIL
7743            IROUND LROUND LLROUND)
7744   (simplify
7745    (fns integer_valued_real_p@0)
7746    (fix_trunc @0)))
7747  (if (!flag_errno_math)
7748   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
7749   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
7750    (simplify
7751     (rints integer_valued_real_p@0)
7752     (fix_trunc @0)))))
7754 (if (canonicalize_math_p ())
7755  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
7756       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
7757       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
7758   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
7759      sizeof (int) == sizeof (long).  */
7760   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
7761        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
7762    (simplify
7763     (ifn @0)
7764     (lfn:long_integer_type_node @0)))
7765   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
7766      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
7767   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
7768        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
7769    (simplify
7770     (llfn @0)
7771     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
7773 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
7774 (simplify
7775  (CPROJ @0)
7776  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
7777    @0))
7779 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
7780    nonnegative, return (inf + 0i).  */
7781 (simplify
7782  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
7783  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7784   { build_complex_inf (type, false); }))
7786 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
7787 (simplify
7788  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
7789  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7790   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
7792 (for pows (POW)
7793      sqrts (SQRT)
7794      cbrts (CBRT)
7795  (simplify
7796   (pows @0 REAL_CST@1)
7797   (with {
7798     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
7799     REAL_VALUE_TYPE tmp;
7800    }
7801    (switch
7802     /* pow(x,0) -> 1.  */
7803     (if (real_equal (value, &dconst0))
7804      { build_real (type, dconst1); })
7805     /* pow(x,1) -> x.  */
7806     (if (real_equal (value, &dconst1))
7807      @0)
7808     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
7809     (if (real_equal (value, &dconstm1))
7810      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
7811     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
7812     (if (flag_unsafe_math_optimizations
7813          && canonicalize_math_p ()
7814          && real_equal (value, &dconsthalf))
7815      (sqrts @0))
7816     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
7817     (if (flag_unsafe_math_optimizations
7818          && canonicalize_math_p ()
7819          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
7820              real_equal (value, &tmp)))
7821      (cbrts @0))))))
7823 /* powi(1,x) -> 1.  */
7824 (simplify
7825  (POWI real_onep@0 @1)
7826  @0)
7828 (simplify
7829  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
7830  (switch
7831   /* powi(x,0) -> 1.  */
7832   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
7833    { build_real (type, dconst1); })
7834   /* powi(x,1) -> x.  */
7835   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
7836    @0)
7837   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
7838   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
7839    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
7841 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
7843    These are conceptually similar to the transformations performed for
7844    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
7845    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
7847 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
7848    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
7849    is the widest mode from all of these.  */
7850 (for op (plus minus mult rdiv)
7851  (simplify
7852    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
7853    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
7854       both operands are widening conversions from the same type as the outer
7855       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
7856       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
7857       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
7858    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7859         && op != MULT_EXPR
7860         && op != RDIV_EXPR
7861         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
7862            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
7863         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7864         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7865         /* The precision of the type of each operand must match the
7866            precision of the mode of each operand, similarly for the
7867            result.  */
7868         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
7869         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
7870         && type_has_mode_precision_p (type)
7871         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
7872         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
7873         && types_match (@1, type)
7874         && (types_match (@1, @2)
7875             /* Or the second operand is const integer or converted const
7876                integer from valueize.  */
7877             || poly_int_tree_p (@4)))
7878      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
7879        (op @1 (convert @2))
7880        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7881         (convert (op (convert:utype @1)
7882                      (convert:utype @2)))))
7883      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
7884           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7885                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
7886       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
7887               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
7888               tree itype = TREE_TYPE (@0);
7889               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
7890               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
7891               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
7892         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
7893              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
7894          (with { tree newtype = type;
7895                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
7896                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
7897                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
7898                    newtype = dfloat32_type_node;
7899                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
7900                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
7901                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
7902                    newtype = dfloat64_type_node;
7903                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
7904                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
7905                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
7906                    newtype = dfloat128_type_node; }
7907           (if ((newtype == dfloat32_type_node
7908                 || newtype == dfloat64_type_node
7909                 || newtype == dfloat128_type_node)
7910               && newtype == type
7911               && types_match (newtype, type))
7912             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
7913             (with { if (element_precision (ty1) > element_precision (newtype))
7914                       newtype = ty1;
7915                     if (element_precision (ty2) > element_precision (newtype))
7916                       newtype = ty2; }
7917                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
7918                   change results through affecting double rounding
7919                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
7920                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
7921                   + (long double)double) converted to
7922                   (float)(double + double), the transformation is
7923                   unsafe regardless of the details of the types
7924                   involved; double rounding can arise if the result
7925                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
7926                   between two representable TYPE values but the
7927                   exact value is sufficiently different (in the
7928                   right direction) for this difference to be
7929                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
7930                   same as TYPE, however, the transformation may be
7931                   safe depending on the types involved: it is safe
7932                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
7933                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
7934                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
7935                   exponent range for the product or ratio of two
7936                   values representable in the TYPE to be within the
7937                   range of normal values of ITYPE.  */
7938               (if (element_precision (newtype) < element_precision (itype)
7939                    && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (newtype))
7940                        || target_supports_op_p (newtype, op, optab_default))
7941                    && (flag_unsafe_math_optimizations
7942                        || (element_precision (newtype) == element_precision (type)
7943                            && real_can_shorten_arithmetic (element_mode (itype),
7944                                                            element_mode (type))
7945                            && !excess_precision_type (newtype)))
7946                    && !types_match (itype, newtype))
7947                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
7948                                    (convert:newtype @2)))
7949          )))) )
7950    ))
7953 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
7954    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
7955    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
7956    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
7957    arithmetic operation.  */
7958 (for op (minus plus)
7959  (simplify
7960   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
7961   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7962        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
7963           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
7964        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7965        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7966        /* The precision of the type of each operand must match the
7967           precision of the mode of each operand, similarly for the
7968           result.  */
7969        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7970        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
7971        && type_has_mode_precision_p (type)
7972        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
7973        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7974        && types_match (@0, @1)
7975        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
7976            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7977        && (wi::to_wide (@4)
7978            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
7979                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
7980    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
7981     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
7982      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
7983     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7984      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
7985                (convert:utype @4))))))))
7987 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
7988    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
7989 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
7990      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
7991      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
7992  (simplify
7993   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
7994   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7995        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
7996    (op @0 (ext @1 @2)))))
7998 /* Max<bool0, bool1> -> bool0 | bool1
7999    Min<bool0, bool1> -> bool0 & bool1 */
8000 (for op    (max     min)
8001      logic (bit_ior bit_and)
8002  (simplify
8003   (op zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
8004   (logic @0 @1)))
8006 /* signbit(x) != 0 ? -x : x -> abs(x)
8007    signbit(x) == 0 ? -x : x -> -abs(x) */
8008 (for sign (SIGNBIT)
8009  (for neeq (ne eq)
8010   (simplify
8011    (cond (neeq (sign @0) integer_zerop) (negate @0) @0)
8012     (if (neeq == NE_EXPR)
8013      (abs @0)
8014      (negate (abs @0))))))
8016 (simplify
8017  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
8018  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
8019  { integer_zero_node; })
8021 (simplify
8022  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
8023  (SIGNBIT @0)
8024  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
8025   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
8027 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
8028 (for cmp (eq ne)
8029  (for op (plus minus)
8030       rop (minus plus)
8031   (simplify
8032    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8033    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8034         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
8035         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
8036         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
8037     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8038      (if (TREE_OVERFLOW (res)
8039           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8040       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
8041       (if (single_use (@3))
8042        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
8043                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
8044 (for cmp (lt le gt ge)
8045  (for op (plus minus)
8046       rop (minus plus)
8047   (simplify
8048    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8049    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8050         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8051     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8052      (if (TREE_OVERFLOW (res))
8053       {
8054         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8055                                 "when simplifying conditional to constant"),
8056                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
8057         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
8058         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
8059         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
8060                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
8061                         != (op == MINUS_EXPR);
8062         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
8063       }
8064       (if (single_use (@3))
8065        (with
8066         {
8067           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8068                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
8069                                   "X cmp C2 -+ C1"),
8070                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8071         }
8072         (cmp @0 { res; })))))))))
8074 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
8076 (simplify
8077  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
8078  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
8080 (simplify
8081  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
8082  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
8084 (simplify
8085  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
8086  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
8087   (view_convert @0)))
8089 (simplify
8090  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
8091  (switch
8092   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
8093        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8094    (switch
8095     (if (integer_zerop (@2))
8096      (view_convert (realpart @0)))
8097     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8098      (view_convert (imagpart @0)))))
8099   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8100        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
8101        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
8102        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
8103        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
8104        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
8105             && integer_zerop (@2))
8106            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
8107               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
8108            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
8109                /* But only do this after vectorization.  */
8110                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8111                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
8112                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
8113                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
8114                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
8115                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8116                                             - TYPE_PRECISION (type))
8117                                          : 0)) == 0)))
8118    (convert @0))))
8120 /* Simplify vector extracts.  */
8122 (simplify
8123  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
8124  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8125       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
8126       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
8127            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8128           || (VECTOR_TYPE_P (type)
8129               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
8130                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
8131   (with
8132    {
8133      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8134                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
8135      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
8136      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
8137      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
8138      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
8139    }
8140    (if (n != 0
8141         && (idx % width) == 0
8142         && (n % width) == 0
8143         && known_le ((idx + n) / width,
8144                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
8145     (with
8146      {
8147        idx = idx / width;
8148        n = n / width;
8149        /* Constructor elements can be subvectors.  */
8150        poly_uint64 k = 1;
8151        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
8152          {
8153            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
8154            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
8155              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
8156          }
8157        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
8158      }
8159      (switch
8160       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
8161       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
8162        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
8163         { build_zero_cst (type); }
8164         (if (count == 1)
8165          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
8166           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
8167           { build_zero_cst (type); })
8168          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
8169             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
8170             uniform.  */
8171          (if (single_use (@0))
8172           (with
8173             {
8174               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
8175               vec_alloc (vals, count);
8176               bool constant_p = true;
8177               tree res;
8178               for (unsigned i = 0;
8179                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
8180                 {
8181                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
8182                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
8183                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
8184                     constant_p = false;
8185                 }
8186               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
8187                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
8188                              ? type
8189                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
8190                                                   count * k));
8191               /* We used to build a CTOR in the non-constant case here
8192                  but that's not a GIMPLE value.  We'd have to expose this
8193                  operation somehow so the code generation can properly
8194                  split it out to a separate stmt.  */
8195               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
8196                      : (GIMPLE ? NULL_TREE : build_constructor (evtype, vals)));
8197             }
8198             (if (res)
8199              (view_convert { res; })))))))
8200       /* The bitfield references a single constructor element.  */
8201       (if (k.is_constant (&const_k)
8202            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
8203        (switch
8204         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
8205          { build_zero_cst (type); })
8206         (if (n == const_k)
8207          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
8208         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
8209                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
8211 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
8212    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
8213    not touching the extraction.  */
8214 (simplify
8215  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
8216  (with
8217   {
8218     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
8219     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8220       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
8221     else
8222       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
8223   }
8224   (switch
8225    (if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8226          || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1)))
8227         && wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8228         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
8229                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8230     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
8231                                                  wi::to_wide (@rpos)
8232                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
8233    (if (wi::eq_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8234         && compare_tree_int (@rsize, isize) == 0)
8235     (convert @1))
8236    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
8237                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
8238         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
8239                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8240     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
8242 /* Simplify vector inserts of other vector extracts to a permute.  */
8243 (simplify
8244  (bit_insert @0 (BIT_FIELD_REF@2 @1 @rsize @rpos) @ipos)
8245  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
8246       && types_match (@0, @1)
8247       && types_match (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)), TREE_TYPE (@2))
8248       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8249   (with
8250    {
8251      unsigned HOST_WIDE_INT elsz
8252        = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))));
8253      poly_uint64 relt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@rpos), elsz);
8254      poly_uint64 ielt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@ipos), elsz);
8255      unsigned nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8256      vec_perm_builder builder;
8257      builder.new_vector (nunits, nunits, 1);
8258      for (unsigned i = 0; i < nunits; ++i)
8259        builder.quick_push (known_eq (ielt, i) ? nunits + relt : i);
8260      vec_perm_indices sel (builder, 2, nunits);
8261    }
8262    (if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8263         || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), TYPE_MODE (type), sel, false))
8264     (vec_perm @0 @1 { vec_perm_indices_to_tree
8265                         (build_vector_type (ssizetype, nunits), sel); })))))
8267 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
8268  (for fmas (FMA)
8269   (simplify
8270    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
8271    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8272   (simplify
8273    (fmas @0 @1 (negate @2))
8274    (IFN_FMS @0 @1 @2))
8275   (simplify
8276    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
8277    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8278   (simplify
8279    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
8280    (if (single_use (@3))
8281     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
8283  (simplify
8284   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
8285   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8286  (simplify
8287   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
8288   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8289  (simplify
8290   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8291   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8292  (simplify
8293   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
8294    (if (single_use (@3))
8295     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
8297  (simplify
8298   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
8299   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8300  (simplify
8301   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
8302   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8303  (simplify
8304   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
8305   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8306  (simplify
8307   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
8308   (if (single_use (@3))
8309    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
8311  (simplify
8312   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
8313   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8314  (simplify
8315   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
8316   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8317  (simplify
8318   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8319   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8320  (simplify
8321   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
8322   (if (single_use (@3))
8323    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
8325 /* CLZ simplifications.  */
8326 (for clz (CLZ)
8327  (for op (eq ne)
8328       cmp (lt ge)
8329   (simplify
8330    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
8331    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8332     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8333     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8334             tree stype = signed_type_for (type0);
8335             HOST_WIDE_INT val = 0;
8336             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
8337             if (clz == CFN_CLZ
8338                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8339                                               val) == 2
8340                 && val == 0)
8341               stype = NULL_TREE;
8342           }
8343      (if (stype)
8344       (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
8345     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8346     (with { bool ok = true;
8347             HOST_WIDE_INT val = 0;
8348             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8349             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
8350             if (clz == CFN_CLZ
8351                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8352                                               val) == 2
8353                 && val == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
8354               ok = false;
8355           }
8356      (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
8357       (op @0 { build_one_cst (type0); })))))))
8359 /* CTZ simplifications.  */
8360 (for ctz (CTZ)
8361  (for op (ge gt le lt)
8362       cmp (eq eq ne ne)
8363   (simplify
8364    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8365    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8366     (with { bool ok = true;
8367             HOST_WIDE_INT val = 0;
8368             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8369               ok = false;
8370             else
8371               {
8372                 val = tree_to_shwi (@1);
8373                 /* Canonicalize to >= or <.  */
8374                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8375                   {
8376                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8377                       ok = false;
8378                     else
8379                       val++;
8380                   }
8381               }
8382             bool zero_res = false;
8383             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
8384             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8385             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8386             if (ctz == CFN_CTZ
8387                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8388                                               zero_val) == 2)
8389               zero_res = true;
8390           }
8391      (if (val <= 0)
8392       (if (ok && (!zero_res || zero_val >= val))
8393        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
8394       (if (val >= prec)
8395        (if (ok && (!zero_res || zero_val < val))
8396         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8397        (if (ok && (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec))
8398         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8399                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8400              { build_zero_cst (type0); })))))))
8401  (for op (eq ne)
8402   (simplify
8403    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8404    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8405     (with { bool zero_res = false;
8406             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
8407             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8408             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8409             if (ctz == CFN_CTZ
8410                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8411                                               zero_val) == 2)
8412               zero_res = true;
8413           }
8414      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8415       (if (!zero_res || zero_val != wi::to_widest (@1))
8416        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8417       (if (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec)
8418        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8419                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8420                                                      false, prec)); })
8421            { wide_int_to_tree (type0,
8422                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8423                                                  false, prec)); })))))))
8425 /* POPCOUNT simplifications.  */
8426 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
8427 (simplify
8428   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
8429   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8430        && wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
8431     (POPCOUNT (bit_ior @0 @1))))
8433 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
8434 (for popcount (POPCOUNT)
8435   (for cmp (le eq ne gt)
8436        rep (eq eq ne ne)
8437     (simplify
8438       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
8439       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
8441 /* popcount(bswap(x)) is popcount(x).  */
8442 (for popcount (POPCOUNT)
8443   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8444               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8445     (simplify
8446       (popcount (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8447       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8448            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8449         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8450                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8451                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8452                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8453           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8454             (popcount (convert:type0 (convert:type1 @2)))))))))
8456 /* popcount(rotate(X Y)) is popcount(X).  */
8457 (for popcount (POPCOUNT)
8458   (for rot (lrotate rrotate)
8459     (simplify
8460       (popcount (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8461       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8462            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))  
8463            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3)))
8464         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8465                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8466                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8467                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8468           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8469             (popcount (convert:type0 @2))))))))
8471 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
8472 (simplify
8473   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
8474   (PARITY @0))
8476 /* popcount(X&Y) + popcount(X|Y) is popcount(x) + popcount(Y).  */
8477 (simplify
8478   (plus:c (POPCOUNT:s (bit_and:s @0 @1)) (POPCOUNT:s (bit_ior:cs @0 @1)))
8479   (plus (POPCOUNT @0) (POPCOUNT @1)))
8481 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X&Y) is popcount(X|Y).  */
8482 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X|Y) is popcount(X&Y).  */
8483 (for popcount (POPCOUNT)
8484   (for log1 (bit_and bit_ior)
8485        log2 (bit_ior bit_and)
8486     (simplify
8487       (minus (plus:s (popcount:s @0) (popcount:s @1))
8488              (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8489       (popcount (log2 @0 @1)))
8490     (simplify
8491       (plus:c (minus:s (popcount:s @0) (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8492               (popcount:s @1))
8493       (popcount (log2 @0 @1)))))
8495 /* PARITY simplifications.  */
8496 /* parity(~X) is parity(X).  */
8497 (simplify
8498   (PARITY (bit_not @0))
8499   (PARITY @0))
8501 /* parity(bswap(x)) is parity(x).  */
8502 (for parity (PARITY)
8503   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8504               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8505     (simplify
8506       (parity (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8507       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8508            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8509            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8510               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8511         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8512                 tree type1 = TREE_TYPE (@1); }
8513           (parity (convert:type0 (convert:type1 @2))))))))
8515 /* parity(rotate(X Y)) is parity(X).  */
8516 (for parity (PARITY)
8517   (for rot (lrotate rrotate)
8518     (simplify
8519       (parity (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8520       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8521            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8522            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3))
8523            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8524               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8525         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0); }
8526           (parity (convert:type0 @2)))))))
8528 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
8529 (simplify
8530   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
8531   (PARITY (bit_xor @0 @1)))
8533 /* a != 0 ? FUN(a) : 0 -> Fun(a) for some builtin functions. */
8534 (for func (POPCOUNT BSWAP FFS PARITY)
8535  (simplify
8536   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@3 (convert? @0)) integer_zerop@2)
8537   @3))
8539 /* a != 0 ? FUN(a) : CST -> Fun(a) for some CLRSB builtins
8540    where CST is precision-1. */
8541 (for func (CLRSB)
8542  (simplify
8543   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@4 (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8544   (if (wi::to_widest (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) - 1)
8545    @4)))
8547 #if GIMPLE
8548 /* a != 0 ? CLZ(a) : CST -> .CLZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
8549 (for func (CLZ)
8550  (simplify
8551   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8552   (with { int val;
8553           internal_fn ifn = IFN_LAST;
8554           if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, type, OPTIMIZE_FOR_BOTH)
8555               && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_INT_TYPE_MODE (type),
8556                                             val) == 2)
8557             ifn = IFN_CLZ;
8558         }
8559    (if (ifn == IFN_CLZ && wi::to_widest (@2) == val)
8560     (IFN_CLZ @3)))))
8562 /* a != 0 ? CTZ(a) : CST -> .CTZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
8563 (for func (CTZ)
8564  (simplify
8565   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8566   (with { int val;
8567           internal_fn ifn = IFN_LAST;
8568           if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, type, OPTIMIZE_FOR_BOTH)
8569               && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_INT_TYPE_MODE (type),
8570                                             val) == 2)
8571             ifn = IFN_CTZ;
8572         }
8573    (if (ifn == IFN_CTZ && wi::to_widest (@2) == val)
8574     (IFN_CTZ @3)))))
8575 #endif
8577 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
8578 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
8579 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
8580   (simplify
8581     (pfun @0)
8582     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
8583      (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
8584        (switch
8585          (if (nz == 1)
8586            (convert @0))
8587          (if (wi::popcount (nz) == 1)
8588            (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8589              (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
8590                                     { build_int_cst (integer_type_node,
8591                                                      wi::ctz (nz)); })))))))))
8593 #if GIMPLE
8594 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
8596    int popcount64c (uint64_t x)
8597    {
8598      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
8599      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
8600      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
8601      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
8602    }
8604    int popcount32c (uint32_t x)
8605    {
8606      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
8607      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
8608      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
8609      return (x * 0x01010101) >> 24;
8610    }  */
8611 (simplify
8612  (rshift
8613   (mult
8614    (bit_and
8615     (plus:c
8616      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
8617       (plus:c@8
8618        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
8619         (bit_and
8620          (rshift
8621           (minus@6 @0
8622            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
8623           INTEGER_CST@10)
8624          INTEGER_CST@9)))
8625     INTEGER_CST@3)
8626    INTEGER_CST@2)
8627   INTEGER_CST@1)
8628   /* Check constants and optab.  */
8629   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
8630           int shift = (64 - prec) & 63;
8631           unsigned HOST_WIDE_INT c1
8632             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
8633           unsigned HOST_WIDE_INT c2
8634             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
8635           unsigned HOST_WIDE_INT c3
8636             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
8637           unsigned HOST_WIDE_INT c4
8638             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
8639    }
8640    (if (prec >= 16
8641         && prec <= 64
8642         && pow2p_hwi (prec)
8643         && TYPE_UNSIGNED (type)
8644         && integer_onep (@4)
8645         && wi::to_widest (@10) == 2
8646         && wi::to_widest (@5) == 4
8647         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
8648         && tree_to_uhwi (@2) == c1
8649         && tree_to_uhwi (@3) == c2
8650         && tree_to_uhwi (@9) == c3
8651         && tree_to_uhwi (@7) == c3
8652         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
8653     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
8654                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8655      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
8656      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
8657         five bits for this to work without extension before adding.  */
8658      (with {
8659        tree half_type = NULL_TREE;
8660        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
8661        int half_prec = 8;
8662        if (m.exists ()
8663            && m.require () != TYPE_MODE (type))
8664          {
8665            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
8666            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
8667          }
8668        gcc_assert (half_prec > 2);
8669       }
8670       (if (half_type != NULL_TREE
8671            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
8672                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8673        (convert (plus
8674          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
8675          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
8676             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
8678 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
8679    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
8680    should lead to better code.  */
8681 (simplify
8682  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
8683  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8684       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
8685                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
8686   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8687    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
8688 #endif
8690 (for ffs (BUILT_IN_FFS BUILT_IN_FFSL BUILT_IN_FFSLL
8691           BUILT_IN_FFSIMAX)
8692  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
8693     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
8694  (for cmp (eq ne)
8695   (simplify
8696    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
8697     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
8698      (switch
8699       (if (integer_zerop (@1))
8700        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
8701       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
8702        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
8703       (if (single_use (@2))
8704        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8705                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
8706                                                       false, prec)); })
8707             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8708                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
8709                                                   false, prec)); }))))))
8711  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
8712  (for cmp (gt le)
8713       cmp2 (ne eq)
8714       cmp3 (eq ne)
8715       bit_op (bit_and bit_ior)
8716   (simplify
8717    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
8718     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
8719      (switch
8720       (if (integer_zerop (@1))
8721        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
8722       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
8723        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
8724       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
8725        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
8726       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
8727        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8728                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
8729                                                       false, prec)); }))
8730       (if (single_use (@2))
8731        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
8732                (cmp3 (bit_and @0
8733                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8734                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
8735                                                   false, prec)); })
8736                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
8738 #if GIMPLE
8740 /* Simplify:
8741      a = op a1
8742      r = cond ? a : b
8743      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
8744 and,
8745     a = op a1
8746     r = cond ? b : a
8747     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
8749 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
8750      cond_op (COND_UNARY)
8751  (simplify
8752   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
8753    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
8754     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8755         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
8756      (cond_op @0 @1 @2))))
8757  (simplify
8758   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
8759    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
8760     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8761         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
8762      (cond_op (bit_not @0) @2 @1)))))
8764 /* `(a ? -1 : 0) ^ b` can be converted into a conditional not.  */
8765 (simplify
8766  (bit_xor:c (vec_cond @0 uniform_integer_cst_p@1 uniform_integer_cst_p@2) @3)
8767  (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8768       && vectorized_internal_fn_supported_p (IFN_COND_NOT, type)
8769       && is_truth_type_for (type, TREE_TYPE (@0)))
8770  (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
8771   (IFN_COND_NOT @0 @3 @3))
8772   (if (integer_all_onesp (@2) && integer_zerop (@1))
8773    (IFN_COND_NOT (bit_not @0) @3 @3))))
8775 /* Simplify:
8777      a = a1 op a2
8778      r = c ? a : b;
8780    to:
8782      r = c ? a1 op a2 : b;
8784    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
8785    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
8786    simplification if the result of the operation isn't needed.
8788    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
8789    on targets that might not support them.  Any target implementing
8790    conditional internal functions must support the same comparisons
8791    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
8793 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
8794      cond_op (COND_BINARY)
8795  (simplify
8796   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
8797   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
8798    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8799         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
8800         && single_use (@4))
8801     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
8802  (simplify
8803   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
8804   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
8805    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8806         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
8807         && single_use (@4))
8808     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
8810 /* Same for ternary operations.  */
8811 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
8812      cond_op (COND_TERNARY)
8813  (simplify
8814   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
8815   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
8816    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8817         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
8818         && single_use (@5))
8819     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
8820  (simplify
8821   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
8822   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
8823    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8824         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
8825         && single_use (@5))
8826     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
8827                   (view_convert:op_type @1)))))))
8828 #endif
8830 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
8831    "else" value of an IFN_COND_*.  */
8832 (for cond_op (COND_BINARY)
8833  (simplify
8834   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
8835   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
8836    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
8837     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
8838  (simplify
8839   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
8840   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
8841    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
8842         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
8843     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
8845 /* Same for ternary operations.  */
8846 (for cond_op (COND_TERNARY)
8847  (simplify
8848   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
8849   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
8850    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
8851     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
8852  (simplify
8853   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
8854   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
8855    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
8856         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
8857     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
8859 /* Detect simplication for a conditional reduction where
8861    a = mask1 ? b : 0
8862    c = mask2 ? d + a : d
8864    is turned into
8866    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
8867 (simplify
8868   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 integer_zerop) @1)
8869    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1))
8871 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
8872    expressions like:
8874    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
8875    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
8877    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
8878    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
8879    bytes.  A is more efficiently tested as:
8881    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
8883    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
8885    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
8887    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
8889    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
8890    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
8892    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
8893    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
8894    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
8895    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
8896    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
8897    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
8898    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
8899    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
8900    pointer_pluses dead.  */
8901 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
8902  (for cmp (le lt)
8903   (simplify
8904    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
8905         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
8906    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
8907         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
8908         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
8909     /* Calculate the rhs constant.  */
8910     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
8911             offset_int rhs = off * 2; }
8912      /* Always fails for negative values.  */
8913      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
8914       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
8915          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
8916          same pointer_plus in multiple checks.  */
8917       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
8918               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
8919        (if (cmp == LT_EXPR)
8920         (gt (convert:sizetype
8921              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
8922                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
8923             { rhs_tree; })
8924         (gt (convert:sizetype
8925              (pointer_diff:ssizetype
8926               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
8927                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
8928               { swap_p ? @0 : @2; }))
8929             { rhs_tree; })))))))))
8931 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
8932    element of @1.  */
8933 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
8934  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
8935   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
8936    (if (i >= 0)
8937     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
8938             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
8939             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
8940             tree size = bitsize_int (elt_bits);
8941             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
8942      (view_convert
8943       (bit_and:elt_type
8944        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
8945        { elt; })))))))
8947 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
8948 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
8949   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
8950     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8951                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
8952             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
8953       (if (elt
8954            && !HONOR_SNANS (type)
8955            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
8956         { elt; }))))
8958 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
8959 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
8960             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
8961      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
8962   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
8963     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
8965 /* Simplify vector floating point operations of alternating sub/add pairs
8966    into using an fneg of a wider element type followed by a normal add.
8967    under IEEE 754 the fneg of the wider type will negate every even entry
8968    and when doing an add we get a sub of the even and add of every odd
8969    elements.  */
8970 (for plusminus (plus minus)
8971      minusplus (minus plus)
8972  (simplify
8973   (vec_perm (plusminus @0 @1) (minusplus @2 @3) VECTOR_CST@4)
8974    (if (!VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
8975         && !FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
8976         /* plus is commutative, while minus is not, so :c can't be used.
8977            Do equality comparisons by hand and at the end pick the operands
8978            from the minus.  */
8979         && (operand_equal_p (@0, @2, 0)
8980             ? operand_equal_p (@1, @3, 0)
8981             : operand_equal_p (@0, @3, 0) && operand_equal_p (@1, @2, 0)))
8982    (with
8983     {
8984       /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
8985       vec_perm_builder builder;
8986     }
8987     (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, @4))
8988      (with
8989       {
8990         /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
8991         poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
8992         vec_perm_indices sel (builder, 2, nelts);
8993         machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (type);
8994         machine_mode wide_mode;
8995         scalar_mode wide_elt_mode;
8996         poly_uint64 wide_nunits;
8997         scalar_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (vec_mode);
8998       }
8999       (if (VECTOR_MODE_P (vec_mode)
9000            && sel.series_p (0, 2, 0, 2)
9001            && sel.series_p (1, 2, nelts + 1, 2)
9002            && GET_MODE_2XWIDER_MODE (inner_mode).exists (&wide_elt_mode)
9003            && multiple_p (GET_MODE_NUNITS (vec_mode), 2, &wide_nunits)
9004            && related_vector_mode (vec_mode, wide_elt_mode,
9005                                    wide_nunits).exists (&wide_mode))
9006        (with
9007         {
9008           tree stype
9009             = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE_INNER (wide_mode),
9010                                               TYPE_UNSIGNED (type));
9011           tree ntype = build_vector_type_for_mode (stype, wide_mode);
9013           /* The format has to be a non-extended ieee format.  */
9014           const struct real_format *fmt_old = FLOAT_MODE_FORMAT (vec_mode);
9015           const struct real_format *fmt_new = FLOAT_MODE_FORMAT (wide_mode);
9016         }
9017         (if (TYPE_MODE (stype) != BLKmode
9018              && VECTOR_TYPE_P (ntype)
9019              && fmt_old != NULL
9020              && fmt_new != NULL)
9021          (with
9022           {
9023             /* If the target doesn't support v1xx vectors, try using
9024                scalar mode xx instead.  */
9025             if (known_eq (GET_MODE_NUNITS (wide_mode), 1)
9026                 && !target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector))
9027               ntype = stype;
9028           }
9029           (if (fmt_new->signbit_rw
9030                == fmt_old->signbit_rw + GET_MODE_UNIT_BITSIZE (vec_mode)
9031                && fmt_new->signbit_rw == fmt_new->signbit_ro
9032                && targetm.can_change_mode_class (TYPE_MODE (ntype),
9033                                                  TYPE_MODE (type), ALL_REGS)
9034                && ((optimize_vectors_before_lowering_p ()
9035                     && VECTOR_TYPE_P (ntype))
9036                    || target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector)))
9037            (if (plusminus == PLUS_EXPR)
9038             (plus (view_convert:type (negate (view_convert:ntype @3))) @2)
9039             (minus @0 (view_convert:type
9040                         (negate (view_convert:ntype @1))))))))))))))))
9042 (simplify
9043  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
9044  (with
9045   {
9046     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
9047     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9048     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
9050     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9051     vec_perm_builder builder;
9052   }
9053   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
9054    (with
9055     {
9056       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9057       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9058       bool single_arg = (op0 == op1);
9059       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
9060     }
9061     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
9062      { op0; }
9063      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
9064       { op1; }
9065       (with
9066        {
9067          if (!single_arg)
9068            {
9069              if (sel.all_from_input_p (0))
9070                op1 = op0;
9071              else if (sel.all_from_input_p (1))
9072                {
9073                  op0 = op1;
9074                  sel.rotate_inputs (1);
9075                }
9076              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
9077                {
9078                  std::swap (op0, op1);
9079                  sel.rotate_inputs (1);
9080                }
9081            }
9082          gassign *def;
9083          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
9084          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9085              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
9086              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9087            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
9088          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
9089              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
9090              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9091            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
9092          tree t;
9093        }
9094        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9095              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
9096             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9097                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
9098             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
9099         { t; }
9100         (with
9101          {
9102            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
9103            tree ins = NULL_TREE;
9104            unsigned at = 0;
9106            /* See if the permutation is performing a single element
9107               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
9108               in that case.  But only if the vector mode is supported,
9109               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
9110            if (op_mode != BLKmode
9111                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9112                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
9113                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9114                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
9115              {
9116                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
9117                if (insert_first_p)
9118                  {
9119                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
9120                       first vector we only can insert the first elt from
9121                       the first vector.  */
9122                    at = 0;
9123                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
9124                      op0 = op1;
9125                  }
9126                /* The above can fail for two-element vectors which always
9127                   appear to insert the first element, so try inserting
9128                   into the second lane as well.  For more than two
9129                   elements that's wasted time.  */
9130                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
9131                  {
9132                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
9133                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
9134                      if (maybe_ne (sel[at], at))
9135                        break;
9136                    if (at < encoded_nelts
9137                        && (known_eq (at + 1, nelts)
9138                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
9139                      {
9140                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
9141                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
9142                        else
9143                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
9144                      }
9145                  }
9146              }
9148            /* Generate a canonical form of the selector.  */
9149            if (!ins && sel.encoding () != builder)
9150              {
9151                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
9152                   argument permutation while still allowing an equivalent
9153                   2-argument version.  */
9154                tree oldop2 = op2;
9155                if (sel.ninputs () == 2
9156                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
9157                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9158                else
9159                  {
9160                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
9161                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
9162                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
9163                    else
9164                      /* Not directly supported with either encoding,
9165                         so use the preferred form.  */
9166                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9167                  }
9168                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
9169                  changed = true;
9170              }
9171          }
9172          (if (ins)
9173           (bit_insert { op0; } { ins; }
9174            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
9175           (if (changed)
9176            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
9178 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
9180 (match vec_same_elem_p
9181  (vec_duplicate @0))
9183 (match vec_same_elem_p
9184  CONSTRUCTOR@0
9185  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9186       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
9188 (match vec_same_elem_p
9189  @0
9190  (if (uniform_vector_p (@0))))
9193 (simplify
9194  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
9195  (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
9196   @0
9197   (with
9198    {
9199      tree elem = uniform_vector_p (@0);
9200    }
9201    (if (elem)
9202     { build_vector_from_val (type, elem); }))))
9204 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
9205 (simplify
9206  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9207  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9208   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9209 (simplify
9210  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9211  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9212   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9215 /* Merge
9216      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9217      d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
9218    to
9219      d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
9221 (simplify
9222  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
9223  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9224   (with
9225    {
9226      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9227      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9228      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9229      vec_perm_builder builder0;
9230      vec_perm_builder builder1;
9231      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
9232    }
9233    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9234         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9235     (with
9236      {
9237        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9238        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
9240        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9241          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
9243        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9245        tree op0 = NULL_TREE;
9246        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9247           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9248           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9249           handled and the new one can't be either, don't increase
9250           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9251        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9252            || (single_use (@0)
9253                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9254                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9255                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9256          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9257      }
9258      (if (op0)
9259       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
9261 /* Merge
9262      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9263      d = VEC_PERM_EXPR <x, c, VCST1>;
9264    to
9265      d = VEC_PERM_EXPR <x, {a,b}, NEW_VCST>;
9266    when all elements from a or b are replaced by the later
9267    permutation.  */
9269 (simplify
9270  (vec_perm @5 (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) VECTOR_CST@4)
9271  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9272   (with
9273    {
9274      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9275      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9276      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9277      vec_perm_builder builder0;
9278      vec_perm_builder builder1;
9279      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
9280    }
9281    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9282         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9283     (with
9284      {
9285        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9286        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
9287        bool use_1 = false, use_2 = false;
9289        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9290          {
9291            if (known_lt ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
9292              builder2.quick_push (sel1[i]);
9293            else
9294              {
9295                poly_uint64 j = sel0[(sel1[i] - sel1.nelts_per_input ())
9296                                     .to_constant ()];
9297                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
9298                  use_1 = true;
9299                else
9300                  {
9301                    use_2 = true;
9302                    j -= sel0.nelts_per_input ();
9303                  }
9304                builder2.quick_push (j + sel1.nelts_per_input ());
9305              }
9306          }
9307      }
9308      (if (use_1 ^ use_2)
9309       (with
9310        {
9311          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9312          tree op0 = NULL_TREE;
9313          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9314             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9315             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9316             handled and the new one can't be either, don't increase
9317             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9318          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9319              || (single_use (@0)
9320                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9321                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9322                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9323            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9324        }
9325        (if (op0)
9326         (switch
9327          (if (use_1)
9328           (vec_perm @5 @1 { op0; }))
9329          (if (use_2)
9330           (vec_perm @5 @2 { op0; })))))))))))
9332 /* And the case with swapped outer permute sources.  */
9334 (simplify
9335  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @5 VECTOR_CST@4)
9336  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9337   (with
9338    {
9339      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9340      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9341      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9342      vec_perm_builder builder0;
9343      vec_perm_builder builder1;
9344      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
9345    }
9346    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9347         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9348     (with
9349      {
9350        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9351        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
9352        bool use_1 = false, use_2 = false;
9354        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9355          {
9356            if (known_ge ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
9357              builder2.quick_push (sel1[i]);
9358            else
9359              {
9360                poly_uint64 j = sel0[sel1[i].to_constant ()];
9361                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
9362                  use_1 = true;
9363                else
9364                  {
9365                    use_2 = true;
9366                    j -= sel0.nelts_per_input ();
9367                  }
9368                builder2.quick_push (j);
9369              }
9370          }
9371      }
9372      (if (use_1 ^ use_2)
9373       (with
9374        {
9375          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9376          tree op0 = NULL_TREE;
9377          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9378             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9379             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9380             handled and the new one can't be either, don't increase
9381             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9382          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9383              || (single_use (@0)
9384                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9385                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9386                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9387            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9388        }
9389        (if (op0)
9390         (switch
9391          (if (use_1)
9392           (vec_perm @1 @5 { op0; }))
9393          (if (use_2)
9394           (vec_perm @2 @5 { op0; })))))))))))
9397 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
9398    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
9399    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
9400    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
9401    to the number of trailing zeroes.  */
9402 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
9403   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
9405 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
9406  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
9407   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
9408        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
9409        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9410        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
9411        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9412        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9413           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
9414        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9415           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
9416        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
9417           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
9418           it's sign_extend vs zero_extend.  */
9419        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
9420            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
9421                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
9422        && single_use (@4)
9423        && single_use (@5))))
9425 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
9426  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
9427   (bit_op:c
9428    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
9429    @3)))
9431 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
9432  (bit_not
9433   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
9435 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
9436    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
9437 (simplify
9438   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
9439   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
9440   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
9441     (if (wi::popcount (i) == 1
9442          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
9443       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
9444         (bit_and @0 @1)
9445       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
9447 /* -x & 1 -> x & 1.  */
9448 (simplify 
9449  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
9450  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
9451   (bit_and @0 @1)))
9453 /* `-a` is just `a` if the type is 1bit wide or when converting
9454    to a 1bit type; similar to the above transformation of `(-x)&1`.
9455    This is used mostly with the transformation of
9456    `a ? ~b : b` into `(-a)^b`.
9457    It also can show up with bitfields.  */
9458 (simplify
9459  (convert? (negate @0))
9460  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
9461       && TYPE_PRECISION (type) == 1
9462       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
9463   (convert @0)))
9465 /* Optimize
9466    c1 = VEC_PERM_EXPR (a, a, mask)
9467    c2 = VEC_PERM_EXPR (b, b, mask)
9468    c3 = c1 op c2
9469    -->
9470    c = a op b
9471    c3 = VEC_PERM_EXPR (c, c, mask)
9472    For all integer non-div operations.  */
9473 (for op (plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
9474          lshift rshift)
9475  (simplify
9476   (op (vec_perm @0 @0 @2) (vec_perm @1 @1 @2))
9477    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
9478     (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))
9480 /* Similar for float arithmetic when permutation constant covers
9481    all vector elements.  */
9482 (for op (plus minus mult)
9483  (simplify
9484   (op (vec_perm @0 @0 VECTOR_CST@2) (vec_perm @1 @1 VECTOR_CST@2))
9485    (if (VECTOR_FLOAT_TYPE_P (type)
9486         && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9487     (with
9488      {
9489        tree perm_cst = @2;
9490        vec_perm_builder builder;
9491        bool full_perm_p = false;
9492        if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, perm_cst))
9493          {
9494            unsigned HOST_WIDE_INT nelts;
9496            nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9497            /* Create a vec_perm_indices for the VECTOR_CST.  */
9498            vec_perm_indices sel (builder, 1, nelts);
9500            /* Check if perm indices covers all vector elements.  */
9501            if (sel.encoding ().encoded_full_vector_p ())
9502              {
9503                auto_sbitmap seen (nelts);
9504                bitmap_clear (seen);
9506                unsigned HOST_WIDE_INT count = 0, i;
9508                for (i = 0; i < nelts; i++)
9509                  {
9510                    if (!bitmap_set_bit (seen, sel[i].to_constant ()))
9511                     break;
9512                    count++;
9513                  }
9514                full_perm_p = count == nelts;
9515              }
9516          }
9517       }
9518       (if (full_perm_p)
9519         (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))))