[PR 70965] Schedule extra rebuild_cgraph_edges
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob3aa27fae7460a89eff5130749de6e1d4a4ed4e8e
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2016 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
78 /* Simplifications of operations with one constant operand and
79    simplifications to constants or single values.  */
81 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
82   (simplify
83     (op @0 integer_zerop)
84     (non_lvalue @0)))
86 /* 0 +p index -> (type)index */
87 (simplify
88  (pointer_plus integer_zerop @1)
89  (non_lvalue (convert @1)))
91 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
92    Likewise if the operands are reversed.  */
93 (simplify
94  (plus:c @0 real_zerop@1)
95  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
96   (non_lvalue @0)))
98 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
99 (simplify
100  (minus @0 real_zerop@1)
101  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
102   (non_lvalue @0)))
104 /* Simplify x - x.
105    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
106    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
107    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
108    is volatile.  */
109 (simplify
110  (minus @0 @0)
111  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
112   { build_zero_cst (type); }))
114 (simplify
115  (mult @0 integer_zerop@1)
116  @1)
118 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
119    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
120    same in modes with signed zeros, since multiplying a
121    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
122 (simplify
123  (mult @0 real_zerop@1)
124  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
125   @1))
127 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
128    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
129 (simplify
130  (mult @0 real_onep)
131  (if (!HONOR_SNANS (type)
132       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
133           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
134   (non_lvalue @0)))
136 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
137 (simplify
138  (mult @0 real_minus_onep)
139   (if (!HONOR_SNANS (type)
140        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
141            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
142    (negate @0)))
144 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
151    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
152    traps enables better optimizations than these anyway.  */
153 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
154  /* 0 / X is always zero.  */
155  (simplify
156   (div integer_zerop@0 @1)
157   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
158   (if (!integer_zerop (@1))
159    @0))
160   /* X / -1 is -X.  */
161  (simplify
162    (div @0 integer_minus_onep@1)
163    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
164     (negate @0)))
165  /* X / X is one.  */
166  (simplify
167   (div @0 @0)
168   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
169   (if (!integer_zerop (@0))
170    { build_one_cst (type); }))
171  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
172  (simplify
173    (div:C @0 (abs @0))
174    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
175         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
176     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
177           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
178  /* X / -X is -1.  */
179  (simplify
180    (div:C @0 (negate @0))
181    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
182         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
183     { build_minus_one_cst (type); })))
185 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
186    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
187 (simplify
188  (floor_div @0 @1)
189  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
190       && TYPE_UNSIGNED (type))
191   (trunc_div @0 @1)))
193 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
194    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
195 (for div (trunc_div exact_div)
196  (simplify
197   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
198   (with {
199     bool overflow_p;
200     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
201    }
202    (if (!overflow_p)
203     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
204     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
205          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
206      { build_zero_cst (type); })))))
208 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
209    NaNs or Infinities.  */
210 (simplify
211  (rdiv @0 @0)
212  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
213       && ! HONOR_NANS (type)
214       && ! HONOR_INFINITIES (type))
215   { build_one_cst (type); }))
217 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
218    NaNs or Infinities.  */
219 (simplify
220  (rdiv:C @0 (negate @0))
221  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
222       && ! HONOR_NANS (type)
223       && ! HONOR_INFINITIES (type))
224   { build_minus_one_cst (type); }))
226 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
227 (simplify
228  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
229   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
230        && ! HONOR_NANS (type)
231        && ! HONOR_INFINITIES (type))
232    (switch
233     (if (types_match (type, float_type_node))
234      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
235     (if (types_match (type, double_type_node))
236      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
237     (if (types_match (type, long_double_type_node))
238      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
240 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
241 (simplify
242  (rdiv @0 real_onep)
243  (if (!HONOR_SNANS (type))
244   (non_lvalue @0)))
246 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
247 (simplify
248  (rdiv @0 real_minus_onep)
249  (if (!HONOR_SNANS (type))
250   (negate @0)))
252 (if (flag_reciprocal_math)
253  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
254  (simplify
255   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
256    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
258  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
259  (simplify
260   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
261    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
263 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
264 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
265  (simplify
266   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
267   (if (integer_pow2p (@2)
268        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
269        && wi::add (@2, @1) == 0
270        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
271    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
272                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
274 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
275    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
276    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
277    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
278    tell if it is or not in a portable manner.  */
279 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
280  (simplify
281   (rdiv @0 cst@1)
282   (if (optimize)
283    (if (flag_reciprocal_math
284         && !real_zerop (@1))
285     (with
286      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
287      (if (tem)
288       (mult @0 { tem; } )))
289     (if (cst != COMPLEX_CST)
290      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
291       (if (inverse)
292        (mult @0 { inverse; } ))))))))
294 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
295  /* 0 % X is always zero.  */
296  (simplify
297   (mod integer_zerop@0 @1)
298   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
299   (if (!integer_zerop (@1))
300    @0))
301  /* X % 1 is always zero.  */
302  (simplify
303   (mod @0 integer_onep)
304   { build_zero_cst (type); })
305  /* X % -1 is zero.  */
306  (simplify
307   (mod @0 integer_minus_onep@1)
308   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
309    { build_zero_cst (type); }))
310  /* X % X is zero.  */
311  (simplify
312   (mod @0 @0)
313   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@0))
315    { build_zero_cst (type); }))
316  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
317  (simplify
318   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
319   @2)
320  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
321  (simplify
322   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
324        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
325        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
326    { build_zero_cst (type); })))
328 /* X % -C is the same as X % C.  */
329 (simplify
330  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
331   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
332        && !TREE_OVERFLOW (@1)
333        && wi::neg_p (@1)
334        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
335        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
336        && !sign_bit_p (@1, @1))
337    (trunc_mod @0 (negate @1))))
339 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
340 (simplify
341  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
343       && !TYPE_UNSIGNED (type)
344       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
345       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
346       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
347          Y might be -1, because we would then change valid
348          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
349       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
350           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
351                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
352   (trunc_mod @0 (convert @1))))
354 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
355 (simplify
356  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
358   (convert (trunc_mod @0 @1))))
360 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
361    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
362    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
363    to A & ((C << N) - 1).  */
364 (match (power_of_two_cand @1)
365  INTEGER_CST@1)
366 (match (power_of_two_cand @1)
367  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
368 (for mod (trunc_mod floor_mod)
369  (simplify
370   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
371   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
372         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
373         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
374         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
375    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
377 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
378 (simplify
379  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
380  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
381   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
382                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
383                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
385 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
386 (simplify
387  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
389   (bit_and @0 (negate @1))))
391 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
392 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
393  (simplify
394   (div (mult @0 @1) @1)
395   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
396        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
397    @0)))
399 (for op (negate abs)
400  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
401  (for coss (COS COSH)
402   (simplify
403    (coss (op @0))
404     (coss @0)))
405  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
406  (for pows (POW)
407   (simplify
408    (pows (op @0) REAL_CST@1)
409    (with { HOST_WIDE_INT n; }
410     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
411      (pows @0 @1)))))
412  /* Likewise for powi.  */
413  (for pows (POWI)
414   (simplify
415    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
416    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
417     (pows @0 @1))))
418  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
419  (for hypots (HYPOT)
420   (simplify
421    (hypots (op @0) @1)
422    (hypots @0 @1))
423   (simplify
424    (hypots @0 (op @1))
425    (hypots @0 @1)))
426  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
427  (for copysigns (COPYSIGN)
428   (simplify
429    (copysigns (op @0) @1)
430    (copysigns @0 @1))))
432 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
433 (simplify
434  (mult (abs@1 @0) @1)
435  (mult @0 @0))
437 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
438 (for coss (COS COSH)
439      copysigns (COPYSIGN)
440  (simplify
441   (coss (copysigns @0 @1))
442    (coss @0)))
444 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
445 (for pows (POW)
446      copysigns (COPYSIGN)
447  (simplify
448   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
449   (with { HOST_WIDE_INT n; }
450    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
451     (pows @0 @1)))))
452 /* Likewise for powi.  */
453 (for pows (POWI)
454      copysigns (COPYSIGN)
455  (simplify
456   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
457   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
458    (pows @0 @1))))
460 (for hypots (HYPOT)
461      copysigns (COPYSIGN)
462  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
463  (simplify
464   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
465   (hypots @0 @2))
466  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
467  (simplify
468   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
469   (hypots @0 @1)))
471 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
472 (for copysigns (COPYSIGN)
473  (simplify
474   (copysigns @0 REAL_CST@1)
475   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
476    (negate (abs @0))
477    (abs @0))))
479 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
480 (for copysigns (COPYSIGN)
481  (simplify
482   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
483   (copysigns @0 @2)))
485 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
486 (for copysigns (COPYSIGN)
487  (simplify
488   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
489   (mult @0 @0)))
491 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
492 (for ccoss (CCOS CCOSH)
493  (simplify
494   (ccoss (negate @0))
495    (ccoss @0)))
497 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
498 (for ops (conj negate)
499  (for cabss (CABS)
500   (simplify
501    (cabss (ops @0))
502    (cabss @0))))
504 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
505 (simplify
506  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
507   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
508        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
509    (lshift @0 @2)))
511 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
512 (simplify
513  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
514   (if (flag_associative_math
515        && single_use (@3))
516    (with
517     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
518     (if (tem)
519      (rdiv { tem; } @1)))))
521 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
522 (simplify
523  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
524   (if (flag_reciprocal_math)
525    (with
526     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
527     (if (tem)
528      (rdiv { tem; } @1)))))
530 /* Simplify ~X & X as zero.  */
531 (simplify
532  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
533   { build_zero_cst (type); })
535 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
536 (simplify
537   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
538   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
539     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
541 /* PR35691: Transform
542    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
543    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
544 (for bitop (bit_and bit_ior)
545      cmp (eq ne)
546  (simplify
547   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
548    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
550        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
551     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
553 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
554 (simplify
555  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
556   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
557 (simplify
558  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
559  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
560   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
562 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
563 (simplify
564  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
565   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
567 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
568 (simplify
569  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
570   (bit_xor @0 @1))
571 (simplify
572  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
573  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
574   (bit_xor @0 @1)))
576 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
577 (simplify
578   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
579   (bit_ior @0 @1))
581 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   (bit_xor @0 @1)))
588 #endif
590 /* X % Y is smaller than Y.  */
591 (for cmp (lt ge)
592  (simplify
593   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
594   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
595    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
596 (for cmp (gt le)
597  (simplify
598   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
600    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
602 /* x | ~0 -> ~0  */
603 (simplify
604  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
605  @1)
607 /* x | 0 -> x  */
608 (simplify
609  (bit_ior @0 integer_zerop)
610  @0)
612 /* x & 0 -> 0  */
613 (simplify
614  (bit_and @0 integer_zerop@1)
615  @1)
617 /* ~x | x -> -1 */
618 /* ~x ^ x -> -1 */
619 /* ~x + x -> -1 */
620 (for op (bit_ior bit_xor plus)
621  (simplify
622   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
623   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
625 /* x ^ x -> 0 */
626 (simplify
627   (bit_xor @0 @0)
628   { build_zero_cst (type); })
630 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
631 (simplify
632   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
633   (bit_not @0))
635 /* x & ~0 -> x  */
636 (simplify
637  (bit_and @0 integer_all_onesp)
638   (non_lvalue @0))
640 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
641 (for bitop (bit_and bit_ior)
642  (simplify
643   (bitop @0 @0)
644   (non_lvalue @0)))
646 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
647 #if GIMPLE
648 (simplify
649  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
651       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
652   @0))
653 #endif
655 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
656 (simplify
657  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
658  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
660 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
661 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
662 (for bitop (bit_and bit_ior)
663  (simplify
664   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
665   (bitop @0 (bit_not @1))))
667 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
668 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
669 (for bitop (bit_and bit_ior)
670      rbitop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
673   (bitop @1 @2)))
675 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
676 (simplify
677  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
678  (bit_xor @0 @1))
680 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
681 (simplify
682  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
683  (bit_and @0 @1))
685 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
686 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
687 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
688 (for op (plus bit_ior bit_xor)
689  (simplify
690   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
691   (bit_ior @0 @1)))
693 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
694 (simplify
695  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
696  (plus @0 @1))
698 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
699 (simplify
700  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
701  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
702       && !TYPE_SATURATING (type))
703   (bit_and @0 @1)))
705 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
706 (simplify
707  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
708  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
709       && !TYPE_SATURATING (type))
710   (bit_ior @0 @1)))
712 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
713 (simplify
714  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
715  (bit_and @0 @1))
717 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
718 (simplify
719  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
720  (bit_xor @0 @1))
722 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
723 (simplify
724  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
725  (bit_xor @0 @1))
727 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
728 (simplify
729  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
730  (bit_and @0 @1))
732 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
733    ~x | ~y -> ~(x & y) */
734 (for op (bit_and bit_ior)
735      rop (bit_ior bit_and)
736  (simplify
737   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
738   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
739        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
740    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
742 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
743    with a constant, and the two constants have no bits in common,
744    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
745    simplifications.  */
746 (for op (bit_xor plus)
747  (simplify
748   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
749       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
750   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
751        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
752        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
753    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
755 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
756 (simplify
757  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
758  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
759   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
761 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
762 (simplify
763  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
764  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
765       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
766   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
768 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
769 (simplify
770  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
771  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
772   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
774 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
775 (for opo (bit_and bit_xor)
776      opi (bit_xor bit_and)
777  (simplify
778   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
779   (bit_and (bit_not @0) @1)))
781 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
782    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
783    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
784    constants are involved.  For example, convert
785      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
786    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
787 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
788      rop (bit_ior bit_and bit_and)
789  (simplify
790   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
791   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
792        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
793    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
795 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
796 /* (X & Y) & Y -> X & Y
797    (X | Y) | Y -> X | Y  */
798 (for op (bit_and bit_ior)
799  (simplify
800   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
801   @2))
802 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
803 (simplify
804  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
805  (convert @0))
806 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
807    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
808 (for op (bit_and bit_ior)
809  (simplify
810   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
811   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
812        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
813    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
814     (op @3 (convert @2))
815     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
816      (op (convert @1) @5))))))
817 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
818 (simplify
819  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
821       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
822   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
824 (simplify
825  (abs (abs@1 @0))
826  @1)
827 (simplify
828  (abs (negate @0))
829  (abs @0))
830 (simplify
831  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
832  @0)
834 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
835 (match negate_expr_p
836  INTEGER_CST
837  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
839       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
840           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
841 (match negate_expr_p
842  FIXED_CST)
843 (match negate_expr_p
844  (negate @0)
845  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
846 (match negate_expr_p
847  REAL_CST
848  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
849 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
850    ways.  */
851 (match negate_expr_p
852  VECTOR_CST
853  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
855 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
856 (simplify
857  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
858   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
859        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
860    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
862 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
863 (simplify
864  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
865  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
866       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
867   (minus (negate @1) @0)))
869 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
870 (simplify
871  (minus @0 negate_expr_p@1)
872  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
873  (plus @0 (negate @1))))
875 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
876    when profitable.
877    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
878    binary operation result instead of to the operands.  This allows
879    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
880    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
881 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
882  (simplify
883   (bitop (convert @0) (convert? @1))
884   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
887         || types_match (@0, @1))
888        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
889           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
890           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
891           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
892           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
893        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
894        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
895               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
896            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
897            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
898               mode.  */
899            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
900            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
901               of its mode.  */
902            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
903    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
905 (for bitop (bit_and bit_ior)
906      rbitop (bit_ior bit_and)
907   /* (x | y) & x -> x */
908   /* (x & y) | x -> x */
909  (simplify
910   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
911   @0)
912  /* (~x | y) & x -> x & y */
913  /* (~x & y) | x -> x | y */
914  (simplify
915   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
916   (bitop @0 @1)))
918 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
919 (simplify
920   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
921   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
923 /* Combine successive equal operations with constants.  */
924 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
925  (simplify
926   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
927   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
929 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
930    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
931 (match truth_valued_p
932  @0
933  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
934 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
935  (match truth_valued_p
936   (op @0 @1)))
937 (match truth_valued_p
938   (truth_not @0))
940 (match (logical_inverted_value @0)
941  (truth_not @0))
942 (match (logical_inverted_value @0)
943  (bit_not truth_valued_p@0))
944 (match (logical_inverted_value @0)
945  (eq @0 integer_zerop))
946 (match (logical_inverted_value @0)
947  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
948 (match (logical_inverted_value @0)
949  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
951 /* X & !X -> 0.  */
952 (simplify
953  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
954  { build_zero_cst (type); })
955 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
956 (for op (bit_ior bit_xor)
957  (simplify
958   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
959   { constant_boolean_node (true, type); }))
960 /* X ==/!= !X is false/true.  */
961 (for op (eq ne)
962  (simplify
963   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
964   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
966 /* ~~x -> x */
967 (simplify
968   (bit_not (bit_not @0))
969   @0)
971 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
972 (simplify
973  (bit_not (convert? (negate @0)))
974  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
975       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
976   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
978 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
979 (simplify
980  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
981  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
982       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
983   (convert (negate @0))))
984 (simplify
985  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
986  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
987       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (negate @0))))
990 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
995 (simplify
996  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
997  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
998   (convert (bit_xor @0 @1))))
1000 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1001 (simplify
1002  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1003  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1005 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1006 (simplify
1007  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1008  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1009       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1010   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1012 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1013    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1014 (for cmp (eq ne)
1015  (simplify
1016   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1020    (cmp @0 @2))))
1022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1023    x * C RELOP y * C into:
1025    x RELOP y for nonnegative C
1026    y RELOP x for negative C  */
1027 (for cmp (lt gt le ge)
1028  (simplify
1029   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1031        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1032    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1033     (cmp @0 @2)
1034    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1035         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1036     (cmp @2 @0))))))
1038 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1039    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1040    zero throughout its computed value range,
1041    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1042    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1043    and 0's otherwise.
1044    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1045    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1046    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1048 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1049      outer_op (bit_xor bit_ior)
1050 (simplify
1051  (outer_op
1052   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1053  (with
1054   {
1055     bool fail = false;
1056     wide_int zero_mask_not;
1057     wide_int C0;
1058     wide_int cst_emit;
1060     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1061       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1062     else
1063       fail = true;
1065     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1066       {
1067         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1068         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1069       }
1070     else
1071       {
1072         C0 = @0;
1073         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1074       }
1075   }
1076   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1077    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1078    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1079     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1081 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1082 (simplify
1083   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1084   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1086 /* Pattern match
1087      tem1 = (long) ptr1;
1088      tem2 = (long) ptr2;
1089      tem3 = tem2 - tem1;
1090      tem4 = (unsigned long) tem3;
1091      tem5 = ptr1 + tem4;
1092    and produce
1093      tem5 = ptr2;  */
1094 (simplify
1095   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1096   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1097   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1098        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1099             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1100    @1))
1102 /* Pattern match
1103      tem = (sizetype) ptr;
1104      tem = tem & algn;
1105      tem = -tem;
1106      ... = ptr p+ tem;
1107    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1108      ... = ptr & ~algn;  */
1109 (simplify
1110   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1111   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1112    (bit_and @0 { algn; })))
1114 /* Try folding difference of addresses.  */
1115 (simplify
1116  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1117  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1118   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1119    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1120     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1121 (simplify
1122  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1123  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1124   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1125    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1126     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1128 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1129    be able to fold this expression using the object or function's
1130    alignment.  */
1131 (simplify
1132  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1133  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1134       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1135   (with
1136    {
1137      unsigned int align;
1138      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1139      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1140    }
1141    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1142     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1145 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1146 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1148  /* Contract negates.  */
1149  /* A + (-B) -> A - B */
1150  (simplify
1151   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1152   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1153   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1154        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1155        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1156    (minus (convert @0) (convert @1))))
1157  /* A - (-B) -> A + B */
1158  (simplify
1159   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1160   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1161        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1162        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1163    (plus (convert @0) (convert @1))))
1164  /* -(-A) -> A */
1165  (simplify
1166   (negate (convert? (negate @1)))
1167   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1168        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1169    (convert @1)))
1171  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1172     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1173  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1174       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1176   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1177      irrespective of overflow issues.  */
1178   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1179   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1180   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1181   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1182   (simplify
1183     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1184     @1)
1185   (simplify
1186     (minus (minus @0 @1) @0)
1187     (negate @1))
1188   (simplify
1189     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1190     @0)
1191   (simplify
1192    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1193    (negate @1))
1194   (simplify
1195    (minus @0 (minus @0 @1))
1196    @1)
1198   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1199   (for outer_op (plus minus)
1200    (for inner_op (plus minus)
1201     (simplify
1202      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1203      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1204         as we would introduce undefined overflow, for example
1205         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1206      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1207                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1208       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1209        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1211   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1212   (for outer_op (plus minus)
1213    (simplify
1214     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1215     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1216      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1217       (minus { cst; } @0)))))
1219   /* ~A + A -> -1 */
1220   (simplify
1221    (plus:c (bit_not @0) @0)
1222    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1223     { build_all_ones_cst (type); }))
1225   /* ~A + 1 -> -A */
1226   (simplify
1227    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1228    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1229     (negate (convert @0))))
1231   /* -A - 1 -> ~A */
1232   (simplify
1233    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1234    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1235         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1236     (bit_not (convert @0))))
1238   /* -1 - A -> ~A */
1239   (simplify
1240    (minus integer_all_onesp @0)
1241    (bit_not @0))
1243   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1244   (for add (plus pointer_plus)
1245    (simplify
1246     (minus (convert (add @@0 @1))
1247      (convert @0))
1248     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1249          /* For integer types, if A has a smaller type
1250             than T the result depends on the possible
1251             overflow in P + A.
1252             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1253             However, if an overflow in P + A would cause
1254             undefined behavior, we can assume that there
1255             is no overflow.  */
1256          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1257              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1258          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1259             final type requires a sign- or zero-extension,
1260             then we have to punt - it is not defined which
1261             one is correct.  */
1262          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1263              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1264              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1265      (convert @1))))
1267   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1268   (for add (plus pointer_plus)
1269    (simplify
1270     (minus (convert @0)
1271      (convert (add @@0 @1)))
1272     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1273          /* For integer types, if A has a smaller type
1274             than T the result depends on the possible
1275             overflow in P + A.
1276             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1277             However, if an overflow in P + A would cause
1278             undefined behavior, we can assume that there
1279             is no overflow.  */
1280          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1281              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1282          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1283             final type requires a sign- or zero-extension,
1284             then we have to punt - it is not defined which
1285             one is correct.  */
1286          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1287              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1288              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1289      (negate (convert @1)))))
1291   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1292   (for add (plus pointer_plus)
1293    (simplify
1294     (minus (convert (add @@0 @1))
1295      (convert (add @0 @2)))
1296     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1297          /* For integer types, if A has a smaller type
1298             than T the result depends on the possible
1299             overflow in P + A.
1300             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1301             However, if an overflow in P + A would cause
1302             undefined behavior, we can assume that there
1303             is no overflow.  */
1304          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1305              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1306          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1307             final type requires a sign- or zero-extension,
1308             then we have to punt - it is not defined which
1309             one is correct.  */
1310          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1311              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1312              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1313              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1314              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1315      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1318 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1320 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1321  (simplify
1322   (minmax @0 @0)
1323   @0))
1324 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1325 (simplify
1326  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1327  @1)
1328 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1329 (simplify
1330  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1331  @1)
1332 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1333 (simplify
1334  (max:c @0 (negate @0))
1335  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1336       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1337           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1338   (abs @0)))
1339 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1340 (simplify
1341  (min:c @0 (negate @0))
1342  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1343       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1344           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1345   (negate (abs @0))))
1346 (simplify
1347  (min @0 @1)
1348  (switch
1349   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1350        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1351        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1352    @1)
1353   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1354        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1355        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1356    @0)))
1357 (simplify
1358  (max @0 @1)
1359  (switch
1360   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1361        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1362        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1363    @1)
1364   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1365        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1366        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1367    @0)))
1369 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1370    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1371 (for minmax (min max)
1372  (simplify
1373   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1374   (if (types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1375        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1376        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1377    (minmax @1 (convert @2)))))
1379 (for minmax (FMIN FMAX)
1380  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1381     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1382  (simplify
1383   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1384   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1385        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1386    @0)))
1387 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1388    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1389    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1390    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1391    worry about it either.  */
1392 (if (flag_finite_math_only)
1393  (simplify
1394   (FMIN @0 @1)
1395   (min @0 @1))
1396  (simplify
1397   (FMAX @0 @1)
1398   (max @0 @1)))
1399 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1400 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1401      maxmin (max min FMAX FMIN)
1402  (simplify
1403   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1404   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1405        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1406            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1407    (negate (maxmin @0 @1)))))
1408 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1409    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1410 (for minmax (min max)
1411  maxmin (max min)
1412  (simplify
1413   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1414   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1416 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1417 (for minmax (min min max max)
1418      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1419      out    (le  gt  ge  lt )
1420  (simplify
1421   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1422   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1423    (out @0 @1))))
1424 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1425    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1426 (for cmp (eq ne)
1427  (simplify
1428   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1429   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1430    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1431    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1432     (cmp @0 @2)))))
1433 (for cmp (eq ne)
1434  (simplify
1435   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1436   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1437    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1438    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1439     (cmp @0 @2)))))
1440 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1441 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1442      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1443      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1444  (simplify
1445   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1446   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1448 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1450 (for rotate (lrotate rrotate)
1451  (simplify
1452   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1453   @0))
1455 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1456 (simplify
1457  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1458  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1459       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1460   @0))
1462 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1463 (simplify
1464  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1465  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1466   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1468 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1469    types.  */
1470 (simplify
1471  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1472  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1473       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1474   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1476 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1477  (simplify
1478   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1479   (non_lvalue @0))
1480  (simplify
1481   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1482   @0)
1483  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1484     if vector2 is uniform.  */
1485  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1486   (simplify
1487    (shiftrotate @0 vec@1)
1488    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1489     (if (tem)
1490      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1492 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1493    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1494 (simplify
1495  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1496  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1497                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1498                                            element_precision (type)), @1); }))
1500 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1501 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1502  (simplify
1503   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1504   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1505    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1506         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1507         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1508         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1509     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1510      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1511         being well defined.  */
1512      (if (low >= prec)
1513       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1514        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1515        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1516         { build_zero_cst (type); }
1517         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1518       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1521 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1522    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1523 (for cmp (ne eq)
1524      icmp (eq ne)
1525  (simplify
1526   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1527   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1529 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1530    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1531    if CST2 != 0.  */
1532 (for cmp (ne eq)
1533  (simplify
1534   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1535   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1536    (if (cand < 0
1537         || (!integer_zerop (@2)
1538             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1539     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1540     (if (!integer_zerop (@2)
1541          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1542      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1544 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1545         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1546    if the new mask might be further optimized.  */
1547 (for shift (lshift rshift)
1548  (simplify
1549   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1550            INTEGER_CST@2)
1551    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1552         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1553         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1554         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1555         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1556     (with
1557      {
1558        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1559        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1560        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1561        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1562        unsigned int prec;
1564        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1565          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1566        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1567                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1568                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1569          {
1570            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1571            tree arg00 = @0;
1572            /* See if more bits can be proven as zero because of
1573               zero extension.  */
1574            if (@3 != @0
1575                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1576              {
1577                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1578                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1579                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1580                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1581                  {
1582                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1583                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1584                    if (shiftc < prec)
1585                      shift_type = inner_type;
1586                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1587                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1588                       is all ones.  */
1589                  }
1590              }
1591            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1592            if (shiftc < prec)
1593              {
1594                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1595                zerobits <<= prec - shiftc;
1596              }
1597            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1598               can contain actually sign bits, so no transformation is
1599               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1600               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1601            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1602                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1603              {
1604                if ((mask & zerobits) == 0)
1605                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1606                else
1607                  zerobits = 0;
1608              }
1609          }
1610      }
1611      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1612      (if ((mask & zerobits) == mask)
1613       { build_int_cst (type, 0); }
1614       (with { newmask = mask | zerobits; }
1615        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1616         (with
1617          {
1618            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1619               mode's mask.  */
1620            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1621                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1622              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1623                break;
1624          }
1625          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1626               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1627           (with
1628            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1629            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1630             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1631              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1632              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1634 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1635    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1636 (for shift (lshift rshift)
1637  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1638   (simplify
1639    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1640    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1641     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1642      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1644 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1645 (simplify
1646  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1647   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1648        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1649            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1650            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1651    (with
1652     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1653      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1655 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1656    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1657 (for rotate (lrotate rrotate)
1658  (simplify
1659   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1660    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1661          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1662          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1663         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1664             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1665     (with
1666      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1667       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1669 /* Simplifications of conversions.  */
1671 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1672 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1673  (simplify
1674   (cvt @0)
1675   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1676        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1677    @0)))
1679 /* Contract view-conversions.  */
1680 (simplify
1681   (view_convert (view_convert @0))
1682   (view_convert @0))
1684 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1685    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1686 (simplify
1687   (view_convert @0)
1688   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1689        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1690        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1691    (convert @0)))
1693 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1694 (simplify
1695   (view_convert (convert@0 @1))
1696   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1697        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1698        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1699        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1700    (view_convert @1)))
1702 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1703    barriers can be removed.  */
1704 (simplify
1705  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1706  @0)
1707 (simplify
1708  (paren (paren@1 @0))
1709  @1)
1711 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1712 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1713  (for icvt (convert float)
1714   (simplify
1715    (ocvt (icvt@1 @0))
1716    (with
1717     {
1718       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1719       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1720       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1721       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1722       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1723       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1724       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1725       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1726       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1727       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1728       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1729       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1730       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1731       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1732       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1733       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1734       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1735       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1736       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1737       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1738     }
1739    (switch
1740     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1741        handled below, if we are converting something to its own
1742        type via an object of identical or wider precision, neither
1743        conversion is needed.  */
1744     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1745           || (GENERIC
1746               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1747          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1748              || (inter_float && final_float))
1749          && inter_prec >= final_prec)
1750      (ocvt @0))
1752     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1753        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1754        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1755        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1756        then we sometimes need the middle conversion.  */
1757     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1758          && (final_int || final_float)
1759          && inter_prec >= inside_prec
1760          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1761      (ocvt @0))
1763     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1764        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1765        final conversion does not change precision we can drop the
1766        intermediate conversion.  */
1767     (if (inside_int && inter_int && final_int
1768          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1769               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1770              || final_prec == inter_prec))
1771      (ocvt @0))
1773     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1774         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1775         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1776         - the intermediate type is narrower than both initial and
1777           final, or
1778         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1779           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1780         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1781           intermediate and final types differ, or
1782         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1783           initial and intermediate types differ.  */
1784     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1785          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1786          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1787          && ! (inside_int && inter_int
1788                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1789                && inter_prec < final_prec)
1790          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1791              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1792          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1793          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1794      (ocvt @0))
1796     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1797        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1798     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1799          && final_int && inter_int && inside_int
1800          && final_prec == inside_prec
1801          && final_prec > inter_prec
1802          && inter_unsignedp)
1803      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1804                               (inside_type,
1805                                wi::mask (inter_prec, false,
1806                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1808     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1809        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1810        floating-point conversion.  */
1811     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1812          && inside_int && inter_float && final_int &&
1813          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1814          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1815      (convert @0)))))))
1817 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1818    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1819    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1820 (simplify
1821   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1822   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1823        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1824        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1825        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1826                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1827    (convert @0)))
1830 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1831 (simplify
1832   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1833   (convert @0))
1835 /* Canonicalization of binary operations.  */
1837 /* Convert X + -C into X - C.  */
1838 (simplify
1839  (plus @0 REAL_CST@1)
1840  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1841   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1842    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1843     (minus @0 { tem; })))))
1845 /* Convert x+x into x*2.  */
1846 (simplify
1847  (plus @0 @0)
1848  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1849   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1850   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1851    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1853 (simplify
1854  (minus integer_zerop @1)
1855  (negate @1))
1857 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1858    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1859    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1860 (simplify
1861  (minus real_zerop@0 @1)
1862  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1863   (negate @1)))
1865 /* Transform x * -1 into -x.  */
1866 (simplify
1867  (mult @0 integer_minus_onep)
1868  (negate @0))
1870 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1871    number.  */
1872 (match compositional_complex
1873  (convert? (complex @0 @1)))
1875 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1876 (simplify
1877  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1878  @0)
1879 (simplify
1880  (realpart (complex @0 @1))
1881  @0)
1882 (simplify
1883  (imagpart (complex @0 @1))
1884  @1)
1886 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1887 (simplify
1888  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1889  (convert (realpart @0)))
1890 (simplify
1891  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1892  (convert (negate (imagpart @0))))
1893 (for part (realpart imagpart)
1894  (for op (plus minus)
1895   (simplify
1896    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1897    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1898 (simplify
1899  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1900  (convert (COS @0)))
1901 (simplify
1902  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1903  (convert (SIN @0)))
1905 /* conj(conj(x)) -> x  */
1906 (simplify
1907  (conj (convert? (conj @0)))
1908  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1909   (convert @0)))
1911 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1912 (simplify
1913  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1914  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1915   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1917 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1918 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1919  (simplify
1920   (bswap (bswap @0))
1921   @0)
1922  (simplify
1923   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1924   (bit_not @0))
1925  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1926   (simplify
1927    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1928    (bitop @0 (bswap @1)))))
1931 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1933 /* Simplify constant conditions.
1934    Only optimize constant conditions when the selected branch
1935    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1936    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1937    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1938    this one as we depend on doing this transform before possibly
1939    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1940    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1941    genmatch cannot handle.  */
1942 (simplify
1943  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1944  (if (integer_zerop (@0))
1945   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1946    @2)
1947   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1948    @1)))
1949 (simplify
1950  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1951  (if (integer_all_onesp (@0))
1952   @1
1953   (if (integer_zerop (@0))
1954    @2)))
1956 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
1957    be extended.  */
1958 /* This pattern implements two kinds simplification:
1960    Case 1)
1961    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
1962      1) Conversions are type widening from smaller type.
1963      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
1964      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
1965    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
1966    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
1967    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
1968    referred var is always benefitial for complicated cases.
1970    Case 2)
1971    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
1972 (for cmp (lt le gt ge eq)
1973  (simplify
1974   (cond (cmp@0 (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
1975   (with
1976    {
1977      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
1978      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
1979      enum tree_code code = TREE_CODE (@0), cmp_code = TREE_CODE (@0);
1981      if (int_fits_type_p (@2, from_type)
1982          && (types_match (c1_type, from_type)
1983              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
1984                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
1985                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
1986          && (types_match (c2_type, from_type)
1987              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
1988                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
1989                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
1990        {
1991          if (code != EQ_EXPR)
1992            {
1993              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
1994                {
1995                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
1996                  if (cmp_code == LE_EXPR)
1997                    code = LT_EXPR;
1998                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
1999                  if (cmp_code == GT_EXPR)
2000                    code = GE_EXPR;
2001                }
2002              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2003                {
2004                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2005                  if (cmp_code == LT_EXPR)
2006                    code = LE_EXPR;
2007                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2008                  if (cmp_code == GE_EXPR)
2009                    code = GT_EXPR;
2010                }
2011              if (code != cmp_code || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2012                {
2013                  if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2014                    code = MIN_EXPR;
2015                  if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2016                    code = MAX_EXPR;
2017                }
2018            }
2019          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2020          else if (!int_fits_type_p (@3, from_type))
2021            code = ERROR_MARK;
2022        }
2023    }
2024    (if (code == MAX_EXPR)
2025     (convert (max @1 (convert @2)))
2026     (if (code == MIN_EXPR)
2027      (convert (min @1 (convert @2)))
2028      (if (code == EQ_EXPR)
2029       (convert (cond (cmp @1 (convert @3))
2030                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2032 (for cnd (cond vec_cond)
2033  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2034  (simplify
2035   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2036   (cnd @0 @1 @3))
2037  (simplify
2038   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2039   (cnd @0 @1 @3))
2040  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2041  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2042     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2043     The following is still important to merge then and else arm cases
2044     from if-conversion.  */
2045  (simplify
2046   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2047   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2048        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2049        && invert_tree_comparison
2050            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2051        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2052        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2053    (cnd @0 @1 @3)))
2054  (simplify
2055   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2056   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2057        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2058        && invert_tree_comparison
2059            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2060        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2061        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2062    (cnd @0 @3 @4)))
2064  /* A ? B : B -> B.  */
2065  (simplify
2066   (cnd @0 @1 @1)
2067   @1)
2069  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2070  (simplify
2071   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2072   (cnd @0 @2 @1)))
2074 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2075    return all -1 or all 0 results.  */
2076 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2077    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2078 (simplify
2079  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2080  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2081       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2082       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2083           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2084   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2086 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2087 (simplify
2088  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2089  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2090       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2091       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2092           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2093   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2096 /* Simplifications of comparisons.  */
2098 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2099    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2100    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2101 (for cmp  (le gt)
2102      acmp (lt ge)
2103  (simplify
2104   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2105   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2106    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2107 (for cmp  (ge lt)
2108      acmp (gt le)
2109  (simplify
2110   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2111   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2112    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2115 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2116    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2117    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2118    that with expression code iteration.  */
2119 (for cmp (tcc_comparison)
2120      icmp (inverted_tcc_comparison)
2121      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2122  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2123     and handle some more cases by using
2124       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2125     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2126     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2127  (simplify
2128   (bit_not (cmp @0 @1))
2129   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2130        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2131    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2132       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2133       a computed operator in the replacement tree thus we have
2134       to play the trick below.  */
2135    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2136              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2137     (if (ic == icmp)
2138      (icmp @0 @1)
2139      (if (ic == ncmp)
2140       (ncmp @0 @1))))))
2141  (simplify
2142   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2143   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2144             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2145    (if (ic == icmp)
2146     (icmp @0 @1)
2147     (if (ic == ncmp)
2148      (ncmp @0 @1))))))
2150 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2151    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2152    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2153    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2154    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2155 (for cmp (eq ne)
2156  (simplify
2157   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2158   (if (single_use (@2))
2159    (cmp @0 @1))))
2161 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2162    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2163    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2164    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2165 (for cmp (simple_comparison)
2166      scmp (swapped_simple_comparison)
2167  (simplify
2168   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2169   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2170   (if (integer_zerop (@1))
2171    (cmp @1 @2)
2172    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2173         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2174         && single_use (@3))
2175     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2176     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2177      (scmp @0 @2)
2178      (cmp @0 @2))))))
2180 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2181    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2182 (for cmp (eq ge le)
2183  (simplify
2184   (cmp @0 @0)
2185   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2186        || ! HONOR_NANS (@0))
2187    { constant_boolean_node (true, type); }
2188    (if (cmp != EQ_EXPR)
2189     (eq @0 @0)))))
2190 (for cmp (ne gt lt)
2191  (simplify
2192   (cmp @0 @0)
2193   (if (cmp != NE_EXPR
2194        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2195        || ! HONOR_NANS (@0))
2196    { constant_boolean_node (false, type); })))
2197 (for cmp (unle unge uneq)
2198  (simplify
2199   (cmp @0 @0)
2200   { constant_boolean_node (true, type); }))
2201 (for cmp (unlt ungt)
2202  (simplify
2203   (cmp @0 @0)
2204   (unordered @0 @0)))
2205 (simplify
2206  (ltgt @0 @0)
2207  (if (!flag_trapping_math)
2208   { constant_boolean_node (false, type); }))
2210 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2211 (for cmp (simple_comparison)
2212  (simplify
2213   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2214   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2215    (cmp @1 @0))))
2217 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2218 (for cmp (simple_comparison)
2219      scmp (swapped_simple_comparison)
2220  (simplify
2221   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2222   (if (single_use (@2)
2223        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2224    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2226 (for cmp (simple_comparison)
2227  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2228  (simplify
2229   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2230   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2231        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2232            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2233        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2234            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2235    (with
2236     {
2237       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2238       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2239         {
2240           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2241           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2242               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2243             type1 = float_type_node;
2244           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2245               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2246             type1 = double_type_node;
2247         }
2248       tree newtype
2249         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2250            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2251     }
2252     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2253      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2255  (simplify
2256   (cmp @0 REAL_CST@1)
2257   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2258   (switch
2259    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2260    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2261     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2262    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2263    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2264         && ! HONOR_SNANS (@1))
2265     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2266    /* Fold comparisons against infinity.  */
2267    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2268         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2269     (with
2270      {
2271        REAL_VALUE_TYPE max;
2272        enum tree_code code = cmp;
2273        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2274        if (neg)
2275          code = swap_tree_comparison (code);
2276      }
2277      (switch
2278       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2279       (if (code == GT_EXPR
2280            && ! HONOR_SNANS (@0))
2281        { constant_boolean_node (false, type); })
2282       (if (code == LE_EXPR)
2283        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2284        (if (! HONOR_NANS (@0))
2285         { constant_boolean_node (true, type); }
2286         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2287         (eq @0 @0)))
2288       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2289       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2290        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2291         (if (neg)
2292          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2293          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2294       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2295       (if (code == LT_EXPR)
2296        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2297         (if (neg)
2298          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2299          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2300       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2301       (if (code == NE_EXPR)
2302        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2303         (if (! HONOR_NANS (@0))
2304          (if (neg)
2305           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2306           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2307          (if (neg)
2308           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2309            { build_one_cst (type); })
2310           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2311            { build_one_cst (type); }))))))))))
2313  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2314     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2315     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2316     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2317  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2318   (for op (plus minus)
2319    (simplify
2320     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2321     (with
2322      {
2323        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2324                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2325      }
2326      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2327       (cmp @0 { tem; }))))))
2329  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2330     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2331     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2332     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2333  (if (flag_associative_math)
2334   (simplify
2335    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2336    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2337     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2338      (cmp { tem; } @1)))))
2340  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2341  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2342       && ! flag_errno_math)
2343   (for sq (SQRT)
2344    (simplify
2345     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2346     (switch
2347      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2348       (switch
2349        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2350        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2351         { constant_boolean_node (false, type); })
2352        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2353           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2354        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2355         { constant_boolean_node (true, type); })
2356        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2357        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2358      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2359       (switch
2360        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2361        (if (cmp == LT_EXPR)
2362         { constant_boolean_node (false, type); })
2363        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2364        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2365         { constant_boolean_node (true, type); })
2366        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2367        (if (cmp == LE_EXPR)
2368         (eq @0 @1))
2369        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2370           == or !=.  In the last case:
2372             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2374           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2375           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2376        (cmp @0 @1)))
2377      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2378       (with
2379        {
2380          REAL_VALUE_TYPE c2;
2381          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2382                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2383          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2384        }
2385        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2386         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2387         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2388          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2389          { constant_boolean_node (false, type); })
2390         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2391         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2392      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2393       (with
2394        {
2395          REAL_VALUE_TYPE c2;
2396          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2397                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2398          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2399        }
2400        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2401         (switch
2402          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2403             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2404          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2405           { constant_boolean_node (true, type); })
2406          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2407             don't care about NaNs.  */
2408          (if (! HONOR_NANS (@0))
2409           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2410          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2411             don't care about Infinities.  */
2412          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2413           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2414          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2415          (if (GENERIC)
2416           (truth_andif
2417            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2418            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2419         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2420         (if (! HONOR_NANS (@0))
2421          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2422          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2423          (if (GENERIC)
2424           (truth_andif
2425            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2426            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2428 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2429 (for cmp (eq ne)
2430  (simplify
2431   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2432   (if (!integer_zerop (@1))
2433    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2434     (cmp @0 @2)
2435     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2436      (with
2437       {
2438         bool ovf;
2439         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2440       }
2441       (if (ovf)
2442        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2443        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2444 (for cmp (lt le gt ge)
2445  (simplify
2446   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2447   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2448    (with
2449     {
2450       bool ovf;
2451       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2452     }
2453     (if (ovf)
2454      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2455                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2456      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2458 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2459 (simplify
2460  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2461  (if (types_match (@0, @1))
2462   (unordered @0 @1)))
2463 (simplify
2464  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2465  (if (types_match (@0, @1))
2466   (ordered @0 @1)))
2467 (simplify
2468  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2469  @2)
2470 (simplify
2471  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2472  @2)
2474 /* Simple range test simplifications.  */
2475 /* A < B || A >= B -> true.  */
2476 (for test1 (lt le le le ne ge)
2477      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2478  (simplify
2479   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2480   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2481        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2482    { constant_boolean_node (true, type); })))
2483 /* A < B && A >= B -> false.  */
2484 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2485      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2486  (simplify
2487   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2488   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2489        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2490    { constant_boolean_node (false, type); })))
2492 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2493 (for cmp (tcc_comparison)
2494      scmp (swapped_tcc_comparison)
2495  (simplify
2496   (cmp (negate @0) (negate @1))
2497   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2498        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2499            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2500    (scmp @0 @1)))
2501  (simplify
2502   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2503   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2504        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2505            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2506    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2507     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2508      (scmp @0 { tem; }))))))
2510 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2511 (for op (eq ne)
2512  (simplify
2513   (op (abs @0) zerop@1)
2514   (op @0 @1)))
2516 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2517 (for cmp (simple_comparison)
2518  (simplify
2519   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2520   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2521        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2522           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2523        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2524             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2525             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2526        && single_use (@0))
2527    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2528         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2529             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2530         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2531             || cmp == NE_EXPR
2532             || cmp == EQ_EXPR)
2533         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2534     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2535        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2536        constant which fold_convert produces.  */
2537     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2538      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2539                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2540      (cmp @00 (convert @1)))
2542     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2543      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2544      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2545            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2546            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2547                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2548           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2549               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2550                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2551                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2552                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2553               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2554                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2555                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2556       (cmp @00 (convert @10))
2557       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2558            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2559            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2560        (with
2561         {
2562           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2563           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2564           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2565           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2566         }
2567         (if (above || below)
2568          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2569           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2570           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2571            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2572            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2573             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2575 (for cmp (eq ne)
2576  /* A local variable can never be pointed to by
2577     the default SSA name of an incoming parameter.
2578     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2579  (simplify
2580   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2581   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2582        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2583    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2584     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2585          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2586      (if (cmp == NE_EXPR)
2587       { constant_boolean_node (true, type); }
2588       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2590 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2591 (for cmp (eq ne)
2593  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2594     Similarly for NE_EXPR.  */
2595  (simplify
2596   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2597   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2598        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2599    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2601  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2602  (simplify
2603   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2604   (cmp @0 @1))
2606  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2607     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2608  (simplify
2609   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2610   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2612  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2613  (simplify
2614   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2615   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2616    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2618  (simplify
2619   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2620   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2621    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2623 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2624    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2625 (for cmp (eq ne)
2626      icmp (ne eq)
2627  (simplify
2628   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2629   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2631 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2632    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2633 (for cmp (eq ne)
2634      ncmp (ge lt)
2635  (simplify
2636   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2637   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2638        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2639            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2640        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2641        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2642    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2643     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2645 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2646    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2647    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2648    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2649 (for cmp (simple_comparison)
2650  (simplify
2651   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2652   (with
2653    {
2654      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2655      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2656      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2657      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2658        {
2659          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2660          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2661        }
2662      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2663        {
2664          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2665          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2666        }
2667    }
2668    (if (base0 && base1)
2669     (with
2670      {
2671        int equal = 2;
2672        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2673           the value expressions might point to fields/elements
2674           of other vars etc.  */
2675        if (GENERIC
2676            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2677                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2678          ;
2679        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2680                 && decl_in_symtab_p (base1))
2681          equal = symtab_node::get_create (base0)
2682                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2683        else if ((DECL_P (base0)
2684                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2685                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2686                 && (DECL_P (base1)
2687                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2688                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2689          equal = (base0 == base1);
2690      }
2691      (if (equal == 1
2692           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2693               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2694               || off0 == off1
2695               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2696               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2697               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2698                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2699       (switch
2700        (if (cmp == EQ_EXPR)
2701         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2702        (if (cmp == NE_EXPR)
2703         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2704        (if (cmp == LT_EXPR)
2705         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2706        (if (cmp == LE_EXPR)
2707         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2708        (if (cmp == GE_EXPR)
2709         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2710        (if (cmp == GT_EXPR)
2711         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2712       (if (equal == 0
2713            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2714            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2715            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2716                || off0 == off1))
2717        (switch
2718         (if (cmp == EQ_EXPR)
2719          { constant_boolean_node (false, type); })
2720         (if (cmp == NE_EXPR)
2721          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2723 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2724 (for neeq (ne eq)
2725  (simplify
2726   (neeq @0 @1)
2727   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2728        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2729    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2731 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2732    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2733    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2734    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2735    canonicalizaion is not wanted.  */
2737 (for cmp (ne eq)
2738  (simplify
2739   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2740   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2741         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2742       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2743           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2744    (cmp @0 (convert @1)))))
2746 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2747 (for cmp (lt gt le ge)
2748  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2749     the specified precision will have known values.  */
2750  (simplify
2751   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2752   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2753        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2754    (with
2755     {
2756       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2757       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2758       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2759       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2760       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2761     }
2762     (switch
2763      (if (wi::eq_p (@1, max))
2764       (switch
2765        (if (cmp == GT_EXPR)
2766         { constant_boolean_node (false, type); })
2767        (if (cmp == GE_EXPR)
2768         (eq @2 @1))
2769        (if (cmp == LE_EXPR)
2770         { constant_boolean_node (true, type); })
2771        (if (cmp == LT_EXPR)
2772         (ne @2 @1))))
2773      (if (wi::eq_p (@1, min))
2774       (switch
2775        (if (cmp == LT_EXPR)
2776         { constant_boolean_node (false, type); })
2777        (if (cmp == LE_EXPR)
2778         (eq @2 @1))
2779        (if (cmp == GE_EXPR)
2780         { constant_boolean_node (true, type); })
2781        (if (cmp == GT_EXPR)
2782         (ne @2 @1))))
2783      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2784       (switch
2785        (if (cmp == GT_EXPR)
2786         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2787        (if (cmp == LE_EXPR)
2788         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2789      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2790       (switch
2791        (if (cmp == GE_EXPR)
2792         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2793        (if (cmp == LT_EXPR)
2794         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2795      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2796           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2797           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2798              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2799              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2800              max associated with this sign bit.  */
2801           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2802           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2803           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2804       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2805          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2806       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2807        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2808         (if (cmp == LE_EXPR)
2809          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2810          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2812 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2813  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2814  (simplify
2815   (cmp @0 REAL_CST@1)
2816   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2817        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2818    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2819                             ? false : true, type); })))
2821 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2822 (simplify
2823  (ne @0 integer_zerop)
2824  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2825       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2826   (non_lvalue @0)))
2827 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2828 (simplify
2829  (eq @0 integer_onep)
2830  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2831       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2832   (non_lvalue @0)))
2833 /* Do not handle
2834    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2835    bool_var != 1 becomes !bool_var
2836    here because that only is good in assignment context as long
2837    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2838    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2839    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2841 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2842    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2843    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2844    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2845 (for cmp (lt le ge gt)
2846      out (gt gt le le)
2847  (simplify
2848   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2849   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2850        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2851        && wi::ne_p (@1, 0)
2852        && single_use (@2))
2853    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2854                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2856 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2857    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2858    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2859 (for cmp (gt le)
2860  (simplify
2861   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
2862   (if (single_use (@2)
2863        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2864        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2865        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2866    (cmp @1 @0))))
2868 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2869 /* A - B > A  */
2870 (for cmp (gt le)
2871      out (ne eq)
2872  (simplify
2873   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2874   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2875        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2876    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2877 /* A + B < A  */
2878 (for cmp (lt ge)
2879      out (ne eq)
2880  (simplify
2881   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2882   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2883        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2884    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2886 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
2887    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
2888 (for cmp (lt ge)
2889      out (ne eq)
2890  (simplify
2891   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
2892   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2893    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
2894     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
2896 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2897    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2898    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2899    section that follows this one.
2901    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2902    the following:
2904    - the rule describes an identity
2906    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2907      multiplication
2909    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2910      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2911      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2912      when the operand has that value.)  */
2914 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2915  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2916  (simplify
2917   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2918   (if (!HONOR_SNANS (type))
2919    @0))
2921  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2922  (for root (SQRT CBRT)
2923   (simplify
2924    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2925     (root (mult @0 @1))))
2927  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2928  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2929   (simplify
2930    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2931     (exps (plus @0 @1))))
2933  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2934  (for root (SQRT CBRT)
2935   (simplify
2936    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2937     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2939  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2940  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2941   (simplify
2942    (rdiv @0 (exps:s @1))
2943     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2945  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2946       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2947   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2948   (simplify
2949    (logs (exps @0))
2950    @0)
2951   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2952   (simplify
2953    (exps (logs @0))
2954    @0))
2956  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2957     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2958     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2959  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2960       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2961   (simplify
2962    (logs (exps @0))
2963    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2964     (with {
2965       tree x;
2966       switch (exps)
2967         {
2968         CASE_CFN_EXP:
2969           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2970           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2971           break;
2972         CASE_CFN_EXP2:
2973           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2974           x = build_real (type, dconst2);
2975           break;
2976         CASE_CFN_EXP10:
2977         CASE_CFN_POW10:
2978           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2979           {
2980             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2981             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2982             x = build_real (type, dconst10);
2983           }
2984           break;
2985         default:
2986           gcc_unreachable ();
2987         }
2988       }
2989      (mult (logs { x; }) @0)))))
2991  (for logs (LOG LOG
2992             LOG2 LOG2
2993             LOG10 LOG10)
2994       exps (SQRT CBRT)
2995   (simplify
2996    (logs (exps @0))
2997    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2998     (with {
2999       tree x;
3000       switch (exps)
3001         {
3002         CASE_CFN_SQRT:
3003           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3004           x = build_real (type, dconsthalf);
3005           break;
3006         CASE_CFN_CBRT:
3007           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3008           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3009           break;
3010         default:
3011           gcc_unreachable ();
3012         }
3013       }
3014      (mult { x; } (logs @0))))))
3016  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3017  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3018       pows (POW)
3019   (simplify
3020    (logs (pows @0 @1))
3021    (mult @1 (logs @0))))
3023  (for sqrts (SQRT)
3024       cbrts (CBRT)
3025       pows (POW)
3026       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3027   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3028   (simplify
3029    (sqrts (exps @0))
3030    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3031   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3032   (simplify
3033    (cbrts (exps @0))
3034    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3035   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3036   (simplify
3037    (pows (exps @0) @1)
3038    (exps (mult @0 @1))))
3040  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3041  (for tans (TAN)
3042       atans (ATAN)
3043   (simplify
3044    (tans (atans @0))
3045    @0)))
3047 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3048 (simplify
3049  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3050  (abs @0))
3052 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3053 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3054  (simplify
3055   (fns (fns @0))
3056   (fns @0)))
3057 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3058 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3059  (simplify
3060   (fns integer_valued_real_p@0)
3061   @0))
3063 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3064 (simplify
3065  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3066  (abs @0))
3068 /* pow(1,x) -> 1.  */
3069 (simplify
3070  (POW real_onep@0 @1)
3071  @0)
3073 (simplify
3074  /* copysign(x,x) -> x.  */
3075  (COPYSIGN @0 @0)
3076  @0)
3078 (simplify
3079  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3080  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3081  (abs @0))
3083 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3084  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3085  (simplify
3086   (scale real_zerop@0 @1)
3087   @0)
3088  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3089  (simplify
3090   (scale @0 integer_zerop@1)
3091   @0)
3092  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3093  (simplify
3094   (scale REAL_CST@0 @1)
3095   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3096    @0)))
3098 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3099    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3101    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3102    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3103    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3104    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3106 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3107  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3108  (simplify
3109   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3110    (SIN @0))
3112  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3113  (simplify
3114   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3115   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3116    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3118  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3119  (simplify
3120   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3121    (TAN @0))
3123  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3124  (simplify
3125   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3126    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3128  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3129  (simplify
3130   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3131   (if (! HONOR_NANS (@0)
3132        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3133    (COS @0)))
3135  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3136  (simplify
3137   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3138   (if (! HONOR_NANS (@0)
3139        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3140    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3142  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3143  (simplify
3144   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3145    (POW @0 (plus @1 @2)))
3147  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3148  (simplify
3149   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3150    (POW (mult @0 @2) @1))
3152  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3153  (simplify
3154   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3155    (POWI (mult @0 @2) @1))
3157  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3158  (simplify
3159   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3160   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3161    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3163  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3164  (simplify
3165   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3166    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3168  (for sqrts (SQRT)
3169       cbrts (CBRT)
3170       pows (POW)
3171   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3172   (simplify
3173    (sqrts (sqrts @0))
3174    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3175   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3176   (simplify
3177    (sqrts (cbrts @0))
3178    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3179   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3180   (simplify
3181    (cbrts (sqrts @0))
3182    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3183   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3184   (simplify
3185    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3186    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3187   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3188   (simplify
3189    (sqrts (pows @0 @1))
3190    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3191   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3192   (simplify
3193    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3194    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3195   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3196   (simplify
3197    (pows (sqrts @0) @1)
3198    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3199   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3200   (simplify
3201    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3202    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3203   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3204   (simplify
3205    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3206    (pows @0 (mult @1 @2))))
3208  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3209  (simplify
3210   (CABS (complex @0 @0))
3211   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3213  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3214  (simplify
3215   (HYPOT @0 @0)
3216   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3218  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3219  (for cexps (CEXP)
3220       exps (EXP)
3221       cexpis (CEXPI)
3222   (simplify
3223    (cexps compositional_complex@0)
3224    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3225     (complex
3226      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3227      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3229 (if (canonicalize_math_p ())
3230  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3231  (for floors (FLOOR)
3232       truncs (TRUNC)
3233   (simplify
3234    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3235    (truncs @0))))
3237 (match double_value_p
3238  @0
3239  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3240 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3241             BUILT_IN_FLOORL
3242             BUILT_IN_CEILL
3243             BUILT_IN_ROUNDL
3244             BUILT_IN_NEARBYINTL
3245             BUILT_IN_RINTL)
3246      tos (BUILT_IN_TRUNC
3247           BUILT_IN_FLOOR
3248           BUILT_IN_CEIL
3249           BUILT_IN_ROUND
3250           BUILT_IN_NEARBYINT
3251           BUILT_IN_RINT)
3252  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3253  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3254   (simplify
3255    (froms (convert double_value_p@0))
3256    (convert (tos @0)))))
3258 (match float_value_p
3259  @0
3260  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3261 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3262             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3263             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3264             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3265             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3266             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3267      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3268           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3269           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3270           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3271           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3272           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3273  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3274     if x is a float.  */
3275  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3276       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3277   (simplify
3278    (froms (convert float_value_p@0))
3279    (convert (tos @0)))))
3281 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3282      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3283  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3284  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3285   (simplify
3286    (froms (convert double_value_p@0))
3287    (tos @0))))
3289 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3290             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3291      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3292  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3293     if x is a float.  */
3294  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3295   (simplify
3296    (froms (convert float_value_p@0))
3297    (tos @0))))
3299 (if (canonicalize_math_p ())
3300  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3301  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3302   (simplify
3303    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3304    (fix_trunc @0))))
3306 (if (canonicalize_math_p ())
3307  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3308  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3309            ICEIL LCEIL LLCEIL
3310            IROUND LROUND LLROUND)
3311   (simplify
3312    (fns integer_valued_real_p@0)
3313    (fix_trunc @0)))
3314  (if (!flag_errno_math)
3315   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3316   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3317    (simplify
3318     (rints integer_valued_real_p@0)
3319     (fix_trunc @0)))))
3321 (if (canonicalize_math_p ())
3322  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3323       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3324       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3325   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3326      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3327   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3328        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3329    (simplify
3330     (ifn @0)
3331     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3332   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3333      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3334   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3335        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3336    (simplify
3337     (llfn @0)
3338     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3340 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3341 (simplify
3342  (CPROJ @0)
3343  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3344    @0))
3346 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3347    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3348 (simplify
3349  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3350  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3351   { build_complex_inf (type, false); }))
3353 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3354 (simplify
3355  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3356  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3357   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3359 (for pows (POW)
3360      sqrts (SQRT)
3361      cbrts (CBRT)
3362  (simplify
3363   (pows @0 REAL_CST@1)
3364   (with {
3365     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3366     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3367    }
3368    (switch
3369     /* pow(x,0) -> 1.  */
3370     (if (real_equal (value, &dconst0))
3371      { build_real (type, dconst1); })
3372     /* pow(x,1) -> x.  */
3373     (if (real_equal (value, &dconst1))
3374      @0)
3375     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3376     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3377      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3378     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3379     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3380          && canonicalize_math_p ()
3381          && real_equal (value, &dconsthalf))
3382      (sqrts @0))
3383     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3384     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3385          && canonicalize_math_p ()
3386          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3387              real_equal (value, &tmp)))
3388      (cbrts @0))))))
3390 /* powi(1,x) -> 1.  */
3391 (simplify
3392  (POWI real_onep@0 @1)
3393  @0)
3395 (simplify
3396  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3397  (switch
3398   /* powi(x,0) -> 1.  */
3399   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3400    { build_real (type, dconst1); })
3401   /* powi(x,1) -> x.  */
3402   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3403    @0)
3404   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3405   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3406    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3408 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3410    These are conceptually similar to the transformations performed for
3411    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3412    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3414 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3415    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3416    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3417    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3418    operation and convert the result to the desired type.  */
3419 (for op (plus minus)
3420   (simplify
3421     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3422     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3423          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3424             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3425          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3426          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3427          /* The precision of the type of each operand must match the
3428             precision of the mode of each operand, similarly for the
3429             result.  */
3430          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3431              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3432          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3433              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3434          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3435          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3436          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3437          && types_match (@0, type)
3438          && (types_match (@0, @1)
3439              /* Or the second operand is const integer or converted const
3440                 integer from valueize.  */
3441              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3442       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3443         (op @0 (convert @1))
3444         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3445          (convert (op (convert:utype @0)
3446                       (convert:utype @1))))))))
3448 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3449    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3450    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3451    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3452    arithmetic operation.  */
3453 (for op (minus plus)
3454  (simplify
3455   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3456   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3457        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3458           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3459        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3460        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3461        /* The precision of the type of each operand must match the
3462           precision of the mode of each operand, similarly for the
3463           result.  */
3464        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3465            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3466        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3467            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3468        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3469        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3470        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3471        && types_match (@0, @1)
3472        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3473            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3474        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3475                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3476    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3477     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3478      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3479     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3480      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3481                (convert:utype @4))))))))
3483 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3484    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3485 (for op (lt le gt ge)
3486      ext (min min max max)
3487  (simplify
3488   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3489   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3490        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3491    (op @0 (ext @1 @2)))))
3493 (simplify
3494  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3495  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3496  { integer_zero_node; })
3498 (simplify
3499  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3500  (SIGNBIT @0)
3501  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3502   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3504 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3505 (for cmp (eq ne)
3506  (for op (plus minus)
3507       rop (minus plus)
3508   (simplify
3509    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3510    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3511         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3512         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3513         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3514     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3515      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3516       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3517       (if (single_use (@3))
3518        (cmp @0 { res; }))))))))
3519 (for cmp (lt le gt ge)
3520  (for op (plus minus)
3521       rop (minus plus)
3522   (simplify
3523    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3524    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3525         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3526     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3527      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3528       {
3529         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3530                                 "when simplifying conditional to constant"),
3531                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3532         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3533         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3534         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3535                         != (op == MINUS_EXPR);
3536         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3537       }
3538       (if (single_use (@3))
3539        (with
3540         {
3541           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3542                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3543                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3544                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3545         }
3546         (cmp @0 { res; })))))))))
3548 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3550 (simplify
3551  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3552  (switch
3553   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3554        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3555    (switch
3556     (if (integer_zerop (@2))
3557      (view_convert (realpart @0)))
3558     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3559      (view_convert (imagpart @0)))))
3560   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3561        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3562        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3563        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3564        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3565        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3566             && integer_zerop (@2))
3567            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3568               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3569            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3570                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3571                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3572                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3573                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3574                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3575                                             - TYPE_PRECISION (type))
3576                                          : 0)) == 0)))
3577    (convert @0))))
3579 /* Simplify vector extracts.  */
3581 (simplify
3582  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3583  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3584       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3585           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3586               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3587   (with
3588    {
3589      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3590                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3591      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3592      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3593      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3594      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3595    }
3596    (if (n != 0
3597         && (idx % width) == 0
3598         && (n % width) == 0
3599         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3600     (with
3601      {
3602        idx = idx / width;
3603        n = n / width;
3604        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3605        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3606        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3607          {
3608            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3609            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3610              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3611          }
3612      }
3613      (switch
3614       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3615       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3616        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3617         { build_constructor (type, NULL); }
3618         (with
3619          {
3620            idx /= k;
3621            n /= k;
3622          }
3623          (if (n == 1)
3624           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3625            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3626            { build_zero_cst (type); })
3627           {
3628             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3629             vec_alloc (vals, n);
3630             for (unsigned i = 0;
3631                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3632               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3633                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3634             build_constructor (type, vals);
3635           }))))
3636       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3637       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3638        (switch
3639         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3640          { build_zero_cst (type); })
3641         (if (n == k)
3642          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3643         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3644                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))