* sr.po: Update.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob112deb3abbd85d463f3344a29ee2d6c25c9d402d
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2016 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    integer_valued_real_p
35    integer_pow2p
36    HONOR_NANS)
38 /* Operator lists.  */
39 (define_operator_list tcc_comparison
40   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
42   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
44   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
45 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
46   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
47 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
48 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50 #include "cfn-operators.pd"
52 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
53    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
54    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56    Also define operand lists:
58      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
59      X<FN> for all double functions, in the same order
60      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
61 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
62   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
63                                  BUILT_IN_L##FN##F \
64                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
65   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
66                               BUILT_IN_L##FN \
67                               BUILT_IN_LL##FN) \
68   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
69                                  BUILT_IN_L##FN##L \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77 /* Simplifications of operations with one constant operand and
78    simplifications to constants or single values.  */
80 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
81   (simplify
82     (op @0 integer_zerop)
83     (non_lvalue @0)))
85 /* 0 +p index -> (type)index */
86 (simplify
87  (pointer_plus integer_zerop @1)
88  (non_lvalue (convert @1)))
90 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
91    Likewise if the operands are reversed.  */
92 (simplify
93  (plus:c @0 real_zerop@1)
94  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
95   (non_lvalue @0)))
97 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
98 (simplify
99  (minus @0 real_zerop@1)
100  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Simplify x - x.
104    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
105    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
106    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
107    is volatile.  */
108 (simplify
109  (minus @0 @0)
110  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
111   { build_zero_cst (type); }))
113 (simplify
114  (mult @0 integer_zerop@1)
115  @1)
117 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
118    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
119    same in modes with signed zeros, since multiplying a
120    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_zerop@1)
123  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
124   @1))
126 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
127    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
128 (simplify
129  (mult @0 real_onep)
130  (if (!HONOR_SNANS (type)
131       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
132           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
133   (non_lvalue @0)))
135 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_minus_onep)
138   (if (!HONOR_SNANS (type)
139        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
140            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
141    (negate @0)))
143 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
144    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* X / -1 is -X.  */
151 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
152  (simplify
153    (div @0 integer_minus_onep@1)
154    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
155     (negate @0))))
157 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
158    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
159 (simplify
160  (floor_div @0 @1)
161  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
162       && TYPE_UNSIGNED (type))
163   (trunc_div @0 @1)))
165 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
166    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
167 (for div (trunc_div exact_div)
168  (simplify
169   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
170   (with {
171     bool overflow_p;
172     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
173    }
174    (if (!overflow_p)
175     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
176     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
177          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
178      { build_zero_cst (type); })))))
180 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
181    NaNs or Infinities.  */
182 (simplify
183  (rdiv @0 @0)
184  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
185       && ! HONOR_NANS (type)
186       && ! HONOR_INFINITIES (type))
187   { build_one_cst (type); }))
189 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
190    NaNs or Infinities.  */
191 (simplify
192  (rdiv:c @0 (negate @0))
193  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
194       && ! HONOR_NANS (type)
195       && ! HONOR_INFINITIES (type))
196   { build_minus_one_cst (type); }))
198 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
199 (simplify
200  (rdiv @0 real_onep)
201  (if (!HONOR_SNANS (type))
202   (non_lvalue @0)))
204 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
205 (simplify
206  (rdiv @0 real_minus_onep)
207  (if (!HONOR_SNANS (type))
208   (negate @0)))
210 (if (flag_reciprocal_math)
211  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
212  (simplify
213   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
214    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
216  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
217  (simplify
218   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
219    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
221 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
222 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
223  (simplify
224   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
225   (if (integer_pow2p (@2)
226        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
227        && wi::add (@2, @1) == 0
228        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
229    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
230                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
232 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
233    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
234    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
235    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
236    tell if it is or not in a portable manner.  */
237 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
238  (simplify
239   (rdiv @0 cst@1)
240   (if (optimize)
241    (if (flag_reciprocal_math
242         && !real_zerop (@1))
243     (with
244      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
245      (if (tem)
246       (mult @0 { tem; } )))
247     (if (cst != COMPLEX_CST)
248      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
249       (if (inverse)
250        (mult @0 { inverse; } ))))))))
252 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
253    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
254 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
255  /* 0 % X is always zero.  */
256  (simplify
257   (mod integer_zerop@0 @1)
258   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
259   (if (!integer_zerop (@1))
260    @0))
261  /* X % 1 is always zero.  */
262  (simplify
263   (mod @0 integer_onep)
264   { build_zero_cst (type); })
265  /* X % -1 is zero.  */
266  (simplify
267   (mod @0 integer_minus_onep@1)
268   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
269    { build_zero_cst (type); }))
270  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
271  (simplify
272   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
273   @2)
274  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
275  (simplify
276   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
277   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
278        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
279        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
280    { build_zero_cst (type); })))
282 /* X % -C is the same as X % C.  */
283 (simplify
284  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
285   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
286        && !TREE_OVERFLOW (@1)
287        && wi::neg_p (@1)
288        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
289        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
290        && !sign_bit_p (@1, @1))
291    (trunc_mod @0 (negate @1))))
293 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
294 (simplify
295  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
296  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
297       && !TYPE_UNSIGNED (type)
298       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
299       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
300       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
301          Y might be -1, because we would then change valid
302          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
303       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
304           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
305                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
306   (trunc_mod @0 (convert @1))))
308 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
309 (simplify
310  (minus (convert1? @2) (convert2? (mult:c (trunc_div @0 @1) @1)))
311  /* We cannot use matching captures here, since in the case of
312     constants we really want the type of @0, not @2.  */
313  (if (operand_equal_p (@0, @2, 0)
314       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)))
315   (convert (trunc_mod @0 @1))))
317 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
318    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
319    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
320    to A & ((C << N) - 1).  */
321 (match (power_of_two_cand @1)
322  INTEGER_CST@1)
323 (match (power_of_two_cand @1)
324  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
325 (for mod (trunc_mod floor_mod)
326  (simplify
327   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
328   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
329         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
330         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
331         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
332    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
334 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
335 (simplify
336  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
337  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
338   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
339                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
340                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
342 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
343 (simplify
344  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
345  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
346   (bit_and @0 (negate @1))))
348 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
349 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
350  (simplify
351   (div (mult @0 @1) @1)
352   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
353        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
354    @0)))
356 (for op (negate abs)
357  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
358  (for coss (COS COSH)
359   (simplify
360    (coss (op @0))
361     (coss @0)))
362  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
363  (for pows (POW)
364   (simplify
365    (pows (op @0) REAL_CST@1)
366    (with { HOST_WIDE_INT n; }
367     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
368      (pows @0 @1)))))
369  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
370  (for hypots (HYPOT)
371   (simplify
372    (hypots (op @0) @1)
373    (hypots @0 @1))
374   (simplify
375    (hypots @0 (op @1))
376    (hypots @0 @1)))
377  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
378  (for copysigns (COPYSIGN)
379   (simplify
380    (copysigns (op @0) @1)
381    (copysigns @0 @1))))
383 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
384 (simplify
385  (mult (abs@1 @0) @1)
386  (mult @0 @0))
388 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
389 (for coss (COS COSH)
390      copysigns (COPYSIGN)
391  (simplify
392   (coss (copysigns @0 @1))
393    (coss @0)))
395 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
396 (for pows (POW)
397      copysigns (COPYSIGN)
398  (simplify
399   (pows (copysigns @0 @1) REAL_CST@1)
400   (with { HOST_WIDE_INT n; }
401    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
402     (pows @0 @1)))))
404 (for hypots (HYPOT)
405      copysigns (COPYSIGN)
406  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
407  (simplify
408   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
409   (hypots @0 @2))
410  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
411  (simplify
412   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
413   (hypots @0 @1)))
415 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
416 (for copysigns (COPYSIGN)
417  (simplify
418   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
419   (copysigns @0 @2)))
421 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
422 (for copysigns (COPYSIGN)
423  (simplify
424   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
425   (mult @0 @0)))
427 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
428 (for ccoss (CCOS CCOSH)
429  (simplify
430   (ccoss (negate @0))
431    (ccoss @0)))
433 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
434 (for ops (conj negate)
435  (for cabss (CABS)
436   (simplify
437    (cabss (ops @0))
438    (cabss @0))))
440 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
441 (simplify
442  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
443   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
444        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
445    (lshift @0 @2)))
447 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
448 (simplify
449  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
450   (if (flag_associative_math
451        && single_use (@3))
452    (with
453     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
454     (if (tem)
455      (rdiv { tem; } @1)))))
457 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
458 (simplify
459  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
460   (if (flag_reciprocal_math)
461    (with
462     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
463     (if (tem)
464      (rdiv { tem; } @1)))))
466 /* Simplify ~X & X as zero.  */
467 (simplify
468  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
469   { build_zero_cst (type); })
471 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
472 (simplify
473  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
474   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
475 (simplify
476  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
477  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
478   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
480 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
481 (simplify
482  (minus (bit_and:s @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
483   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
485 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
486 (simplify
487  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
488   (bit_xor @0 @1))
489 (simplify
490  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
491  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
492   (bit_xor @0 @1)))
494 /* X % Y is smaller than Y.  */
495 (for cmp (lt ge)
496  (simplify
497   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
498   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
499    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
500 (for cmp (gt le)
501  (simplify
502   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
503   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
504    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
506 /* x | ~0 -> ~0  */
507 (simplify
508   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
509   @1)
511 /* x & 0 -> 0  */
512 (simplify
513   (bit_and @0 integer_zerop@1)
514   @1)
516 /* ~x | x -> -1 */
517 /* ~x ^ x -> -1 */
518 /* ~x + x -> -1 */
519 (for op (bit_ior bit_xor plus)
520  (simplify
521   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
522   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
524 /* x ^ x -> 0 */
525 (simplify
526   (bit_xor @0 @0)
527   { build_zero_cst (type); })
529 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
530 (simplify
531   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
532   (bit_not @0))
534 /* x & ~0 -> x  */
535 (simplify
536  (bit_and @0 integer_all_onesp)
537   (non_lvalue @0))
539 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
540 (for bitop (bit_and bit_ior)
541  (simplify
542   (bitop @0 @0)
543   (non_lvalue @0)))
545 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
546 (simplify
547  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
548  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
550 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
551 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
552 (for bitop (bit_and bit_ior)
553  (simplify
554   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
555   (bitop @0 (bit_not @1))))
557 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
558 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
559 (for bitop (bit_and bit_ior)
560      rbitop (bit_ior bit_and)
561  (simplify
562   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
563   (bitop @1 @2)))
565 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
566 (simplify
567  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
568  (bit_xor @0 @1))
570 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
571 (simplify
572  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
573  (bit_and @0 @1))
575 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
576 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
577 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
578 (for op (plus bit_ior bit_xor)
579  (simplify
580   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
581   (bit_ior @0 @1)))
583 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
584 (simplify
585  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
586  (plus @0 @1))
588 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
589 (simplify
590  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
591  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
592       && !TYPE_SATURATING (type))
593   (bit_and @0 @1)))
595 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
596 (simplify
597  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
598  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
599       && !TYPE_SATURATING (type))
600   (bit_ior @0 @1)))
602 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
603 (simplify
604  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
605  (bit_and @0 @1))
607 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
608 (simplify
609  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
610  (bit_xor @0 @1))
612 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
613 (simplify
614  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
615  (bit_xor @0 @1))
617 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
618 (simplify
619  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
620  (bit_and @0 @1))
622 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
623    ~x | ~y -> ~(x & y) */
624 (for op (bit_and bit_ior)
625      rop (bit_ior bit_and)
626  (simplify
627   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
628   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
629        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
630    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
632 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
633    with a constant, and the two constants have no bits in common,
634    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
635    simplifications.  */
636 (for op (bit_xor plus)
637  (simplify
638   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
639       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
640   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
641        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
642        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
643    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
645 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
646 (simplify
647  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
648  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
649   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
651 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
652 (simplify
653  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
654  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
655       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
656   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
658 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
659 (simplify
660  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
661  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
662   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
664 /* Fold (X & Y) ^ Y as ~X & Y.  */
665 (simplify
666  (bit_xor:c (bit_and:c @0 @1) @1)
667  (bit_and (bit_not @0) @1))
669 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
670    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
671    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
672    constants are involved.  For example, convert
673      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
674    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
675 (for op (bit_and bit_ior)
676      rop (bit_ior bit_and)
677  (simplify
678   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop @0 @2)))
679   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
680    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
683 (simplify
684  (abs (abs@1 @0))
685  @1)
686 (simplify
687  (abs (negate @0))
688  (abs @0))
689 (simplify
690  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
691  @0)
693 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
694 (match negate_expr_p
695  INTEGER_CST
696  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
697        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
698       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
699           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
700 (match negate_expr_p
701  FIXED_CST)
702 (match negate_expr_p
703  (negate @0)
704  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
705 (match negate_expr_p
706  REAL_CST
707  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
708 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
709    ways.  */
710 (match negate_expr_p
711  VECTOR_CST
712  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
714 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
715 (simplify
716  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
717   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
718        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
719    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
721 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
722 (simplify
723  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
724  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
725       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
726   (minus (negate @1) @0)))
728 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
729 (simplify
730  (minus @0 negate_expr_p@1)
731  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
732  (plus @0 (negate @1))))
734 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
735    when profitable.
736    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
737    binary operation result instead of to the operands.  This allows
738    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
739    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
740 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
741  (simplify
742   (bitop (convert @0) (convert? @1))
743   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
744          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
745          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
746         || types_match (@0, @1))
747        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
748           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
749           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
750           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
751           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
752        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
753        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
754               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
755            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
756            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
757               mode.  */
758            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
759            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
760               of its mode.  */
761            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
762    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
764 (for bitop (bit_and bit_ior)
765      rbitop (bit_ior bit_and)
766   /* (x | y) & x -> x */
767   /* (x & y) | x -> x */
768  (simplify
769   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
770   @0)
771  /* (~x | y) & x -> x & y */
772  /* (~x & y) | x -> x | y */
773  (simplify
774   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
775   (bitop @0 @1)))
777 /* Simplify (A & B) OP0 (C & B) to (A OP0 C) & B. */
778 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
779  (simplify
780   (bitop (bit_and:c @0 @1) (bit_and @2 @1))
781   (bit_and (bitop @0 @2) @1)))
783 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
784 (simplify
785   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
786   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
788 /* Combine successive equal operations with constants.  */
789 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
790  (simplify
791   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
792   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
794 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
795    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
796 (match truth_valued_p
797  @0
798  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
799 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
800  (match truth_valued_p
801   (op @0 @1)))
802 (match truth_valued_p
803   (truth_not @0))
805 (match (logical_inverted_value @0)
806  (truth_not @0))
807 (match (logical_inverted_value @0)
808  (bit_not truth_valued_p@0))
809 (match (logical_inverted_value @0)
810  (eq @0 integer_zerop))
811 (match (logical_inverted_value @0)
812  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
813 (match (logical_inverted_value @0)
814  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
816 /* X & !X -> 0.  */
817 (simplify
818  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
819  { build_zero_cst (type); })
820 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
821 (for op (bit_ior bit_xor)
822  (simplify
823   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
824   { constant_boolean_node (true, type); }))
825 /* X ==/!= !X is false/true.  */
826 (for op (eq ne)
827  (simplify
828   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
829   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
831 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
832    then try to simplify:
834    (~X & Y) -> X < Y
835    (X & ~Y) -> Y < X
836    (~X | Y) -> X <= Y
837    (X | ~Y) -> Y <= X
839    But only do this if our result feeds into a comparison as
840    this transformation is not always a win, particularly on
841    targets with and-not instructions.
842    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
843 (simplify
844   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
845   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
846        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
847    (lt @0 @1)))
848 (simplify
849   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
850   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
851        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
852    (le @0 @1)))
854 /* ~~x -> x */
855 (simplify
856   (bit_not (bit_not @0))
857   @0)
859 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
860 (simplify
861  (bit_not (convert? (negate @0)))
862  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
863   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
865 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
866 (simplify
867  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
868  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
869   (convert (negate @0))))
870 (simplify
871  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
872  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
873   (convert (negate @0))))
875 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
876 (simplify
877  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
878  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
879   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
880 (simplify
881  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
882  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
883   (convert (bit_xor @0 @1))))
885 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
886 (simplify
887  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
888  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
890 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
891 (simplify
892  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
893  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
894       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
895   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
899 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
900    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
901    zero throughout its computed value range,
902    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
903    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
904    and 0's otherwise.
905    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
906    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
907    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
909 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
910      outer_op (bit_xor bit_ior)
911 (simplify
912  (outer_op
913   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
914  (with
915   {
916     bool fail = false;
917     wide_int zero_mask_not;
918     wide_int C0;
919     wide_int cst_emit;
921     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
922       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
923     else
924       fail = true;
926     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
927       {
928         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
929         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
930       }
931     else
932       {
933         C0 = @0;
934         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
935       }
936   }
937   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
938    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
939    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
940     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
942 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
943 (simplify
944   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
945   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
947 /* Pattern match
948      tem1 = (long) ptr1;
949      tem2 = (long) ptr2;
950      tem3 = tem2 - tem1;
951      tem4 = (unsigned long) tem3;
952      tem5 = ptr1 + tem4;
953    and produce
954      tem5 = ptr2;  */
955 (simplify
956   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
957   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
958   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
959        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
960             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
961    @1))
963 /* Pattern match
964      tem = (sizetype) ptr;
965      tem = tem & algn;
966      tem = -tem;
967      ... = ptr p+ tem;
968    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
969      ... = ptr & ~algn;  */
970 (simplify
971   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
972   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
973    (bit_and @0 { algn; })))
975 /* Try folding difference of addresses.  */
976 (simplify
977  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
978  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
979   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
980    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
981     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
982 (simplify
983  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
984  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
985   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
986    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
987     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
989 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
990    be able to fold this expression using the object or function's
991    alignment.  */
992 (simplify
993  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
994  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
995       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
996   (with
997    {
998      unsigned int align;
999      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1000      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1001    }
1002    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1003     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1006 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1007 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1009  /* Contract negates.  */
1010  /* A + (-B) -> A - B */
1011  (simplify
1012   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1013   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1014   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1015        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1016        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1017    (minus (convert @0) (convert @1))))
1018  /* A - (-B) -> A + B */
1019  (simplify
1020   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1021   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1022        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1023        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1024    (plus (convert @0) (convert @1))))
1025  /* -(-A) -> A */
1026  (simplify
1027   (negate (convert? (negate @1)))
1028   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1029        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1030    (convert @1)))
1032  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1033     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1034  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1035       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1037   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1038      irrespective of overflow issues.  */
1039   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1040   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1041   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1042   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1043   (simplify
1044     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1045     @1)
1046   (simplify
1047     (minus (minus @0 @1) @0)
1048     (negate @1))
1049   (simplify
1050     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1051     @0)
1052   (simplify
1053    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1054    (negate @1))
1055   (simplify
1056    (minus @0 (minus @0 @1))
1057    @1)
1059   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1060   (for outer_op (plus minus)
1061    (for inner_op (plus minus)
1062     (simplify
1063      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1064      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1065         as we would introduce undefined overflow, for example
1066         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1067      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1068                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1069       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1070        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1072   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1073   (for outer_op (plus minus)
1074    (simplify
1075     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1076     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1077      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1078       (minus { cst; } @0)))))
1080   /* ~A + A -> -1 */
1081   (simplify
1082    (plus:c (bit_not @0) @0)
1083    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1084     { build_all_ones_cst (type); }))
1086   /* ~A + 1 -> -A */
1087   (simplify
1088    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1089    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1090     (negate (convert @0))))
1092   /* -A - 1 -> ~A */
1093   (simplify
1094    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1095    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1096         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1097     (bit_not (convert @0))))
1099   /* -1 - A -> ~A */
1100   (simplify
1101    (minus integer_all_onesp @0)
1102    (bit_not @0))
1104   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1105   (for add (plus pointer_plus)
1106    (simplify
1107     (minus (convert (add @0 @1))
1108      (convert @0))
1109     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1110          /* For integer types, if A has a smaller type
1111             than T the result depends on the possible
1112             overflow in P + A.
1113             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1114             However, if an overflow in P + A would cause
1115             undefined behavior, we can assume that there
1116             is no overflow.  */
1117          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1118              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1119          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1120             final type requires a sign- or zero-extension,
1121             then we have to punt - it is not defined which
1122             one is correct.  */
1123          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1124              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1125              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1126      (convert @1))))
1128   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1129   (for add (plus pointer_plus)
1130    (simplify
1131     (minus (convert @0)
1132      (convert (add @0 @1)))
1133     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1134          /* For integer types, if A has a smaller type
1135             than T the result depends on the possible
1136             overflow in P + A.
1137             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1138             However, if an overflow in P + A would cause
1139             undefined behavior, we can assume that there
1140             is no overflow.  */
1141          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1142              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1143          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1144             final type requires a sign- or zero-extension,
1145             then we have to punt - it is not defined which
1146             one is correct.  */
1147          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1148              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1149              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1150      (negate (convert @1)))))
1152   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1153   (for add (plus pointer_plus)
1154    (simplify
1155     (minus (convert (add @0 @1))
1156      (convert (add @0 @2)))
1157     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1158          /* For integer types, if A has a smaller type
1159             than T the result depends on the possible
1160             overflow in P + A.
1161             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1162             However, if an overflow in P + A would cause
1163             undefined behavior, we can assume that there
1164             is no overflow.  */
1165          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1166              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1167          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1168             final type requires a sign- or zero-extension,
1169             then we have to punt - it is not defined which
1170             one is correct.  */
1171          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1172              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1173              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1174              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1175              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1176      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1179 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1181 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1182  (simplify
1183   (minmax @0 @0)
1184   @0))
1185 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1186 (simplify
1187  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1188  @1)
1189 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1190 (simplify
1191  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1192  @1)
1193 (simplify
1194  (min @0 @1)
1195  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1196       && TYPE_MIN_VALUE (type)
1197       && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1198   @1))
1199 (simplify
1200  (max @0 @1)
1201  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1202       && TYPE_MAX_VALUE (type)
1203       && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1204   @1))
1205 (for minmax (FMIN FMAX)
1206  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1207     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1208  (simplify
1209   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1210   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1211        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1212    @0)))
1213 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1214    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1215    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1216    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1217    worry about it either.  */
1218 (if (flag_finite_math_only)
1219  (simplify
1220   (FMIN @0 @1)
1221   (min @0 @1))
1222  (simplify
1223   (FMAX @0 @1)
1224   (max @0 @1)))
1226 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1228 (for rotate (lrotate rrotate)
1229  (simplify
1230   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1231   @0))
1233 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1234 (simplify
1235  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1236  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1237       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1238   @0))
1240 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1241 (simplify
1242  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1243  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1244   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1246 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1247    types.  */
1248 (simplify
1249  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1250  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1251       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1252   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1254 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1255  (simplify
1256   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1257   (non_lvalue @0))
1258  (simplify
1259   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1260   @0)
1261  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1262     if vector2 is uniform.  */
1263  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1264   (simplify
1265    (shiftrotate @0 vec@1)
1266    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1267     (if (tem)
1268      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1270 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1271    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1272 (simplify
1273  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1274  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1275                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1276                                            element_precision (type)), @1); }))
1278 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1279 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1280  (simplify
1281   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1282   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1283    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1284         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1285         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1286         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1287     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1288      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1289         being well defined.  */
1290      (if (low >= prec)
1291       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1292        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1293        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1294         { build_zero_cst (type); }
1295         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1296       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1299 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1300    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1301 (for cmp (ne eq)
1302      icmp (eq ne)
1303  (simplify
1304   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1305   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1307 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1308    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1309    if CST2 != 0.  */
1310 (for cmp (ne eq)
1311  (simplify
1312   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1313   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1314    (if (cand < 0
1315         || (!integer_zerop (@2)
1316             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1317     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1318     (if (!integer_zerop (@2)
1319          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1320      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1322 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1323         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1324    if the new mask might be further optimized.  */
1325 (for shift (lshift rshift)
1326  (simplify
1327   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1328            INTEGER_CST@2)
1329    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1330         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1331         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1332         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1333         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1334     (with
1335      {
1336        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1337        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1338        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1339        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1340        unsigned int prec;
1342        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1343          zerobits = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << shiftc) - 1);
1344        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1345                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1346                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1347          {
1348            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1349            tree arg00 = @0;
1350            /* See if more bits can be proven as zero because of
1351               zero extension.  */
1352            if (@3 != @0
1353                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1354              {
1355                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1356                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1357                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1358                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1359                  {
1360                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1361                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1362                    if (shiftc < prec)
1363                      shift_type = inner_type;
1364                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1365                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1366                       is all ones.  */
1367                  }
1368              }
1369            zerobits = ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
1370            if (shiftc < prec)
1371              {
1372                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1373                zerobits <<= prec - shiftc;
1374              }
1375            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1376               can contain actually sign bits, so no transformation is
1377               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1378               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1379            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1380                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1381              {
1382                if ((mask & zerobits) == 0)
1383                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1384                else
1385                  zerobits = 0;
1386              }
1387          }
1388      }
1389      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1390      (if ((mask & zerobits) == mask)
1391       { build_int_cst (type, 0); }
1392       (with { newmask = mask | zerobits; }
1393        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1394         (with
1395          {
1396            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1397               mode's mask.  */
1398            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1399                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1400              if (newmask == (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << prec) - 1)
1401                break;
1402          }
1403          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1404               || newmask == ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0)
1405           (with
1406            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1407            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1408             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1409              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1410              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1412 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1413    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1414 (for shift (lshift rshift)
1415  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1416   (simplify
1417    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1418    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1419     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1420      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1423 /* Simplifications of conversions.  */
1425 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1426 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1427  (simplify
1428   (cvt @0)
1429   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1430        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1431    @0)))
1433 /* Contract view-conversions.  */
1434 (simplify
1435   (view_convert (view_convert @0))
1436   (view_convert @0))
1438 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1439    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1440 (simplify
1441   (view_convert @0)
1442   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1443        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1444        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1445    (convert @0)))
1447 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1448 (simplify
1449   (view_convert (convert@0 @1))
1450   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1451        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1452        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1453        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1454    (view_convert @1)))
1456 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1457    barriers can be removed.  */
1458 (simplify
1459  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1460  @0)
1461 (simplify
1462  (paren (paren@1 @0))
1463  @1)
1465 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1466 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1467  (for icvt (convert float)
1468   (simplify
1469    (ocvt (icvt@1 @0))
1470    (with
1471     {
1472       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1473       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1474       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1475       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1476       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1477       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1478       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1479       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1480       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1481       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1482       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1483       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1484       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1485       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1486       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1487       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1488       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1489       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1490       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1491       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1492     }
1493    (switch
1494     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1495        handled below, if we are converting something to its own
1496        type via an object of identical or wider precision, neither
1497        conversion is needed.  */
1498     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1499           || (GENERIC
1500               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1501          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1502              || (inter_float && final_float))
1503          && inter_prec >= final_prec)
1504      (ocvt @0))
1506     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1507        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1508        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1509        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1510        then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
1511        final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
1512     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1513          && (final_int || final_float)
1514          && inter_prec >= inside_prec
1515          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
1516          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1517                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1518      (ocvt @0))
1520     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1521        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1522        final conversion does not change precision we can drop the
1523        intermediate conversion.  */
1524     (if (inside_int && inter_int && final_int
1525          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1526               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1527              || final_prec == inter_prec))
1528      (ocvt @0))
1530     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1531         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1532         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1533         - the intermediate type is narrower than both initial and
1534           final, or
1535         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1536           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1537         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1538           intermediate and final types differ, or
1539         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1540           initial and intermediate types differ.  */
1541     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1542          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1543          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1544          && ! (inside_int && inter_int
1545                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1546                && inter_prec < final_prec)
1547          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1548              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1549          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1550          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
1551          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1552                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1553      (ocvt @0))
1555     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1556        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1557     (if (final_int && inter_int && inside_int
1558          && final_prec == inside_prec
1559          && final_prec > inter_prec
1560          && inter_unsignedp)
1561      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1562                               (inside_type,
1563                                wi::mask (inter_prec, false,
1564                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1566     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1567        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1568        floating-point conversion.  */
1569     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1570          && inside_int && inter_float && final_int &&
1571          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1572          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1573      (convert @0)))))))
1575 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1576    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1577    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1578 (simplify
1579   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1580   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1581        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1582        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1583        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1584                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1585    (convert @0)))
1588 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1589 (simplify
1590   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1591   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1592   (convert @0))
1594 /* Canonicalization of binary operations.  */
1596 /* Convert X + -C into X - C.  */
1597 (simplify
1598  (plus @0 REAL_CST@1)
1599  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1600   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1601    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1602     (minus @0 { tem; })))))
1604 /* Convert x+x into x*2.0.  */
1605 (simplify
1606  (plus @0 @0)
1607  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1608   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })))
1610 (simplify
1611  (minus integer_zerop @1)
1612  (negate @1))
1614 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1615    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1616    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1617 (simplify
1618  (minus real_zerop@0 @1)
1619  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1620   (negate @1)))
1622 /* Transform x * -1 into -x.  */
1623 (simplify
1624  (mult @0 integer_minus_onep)
1625  (negate @0))
1627 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1628    number.  */
1629 (match compositional_complex
1630  (convert? (complex @0 @1)))
1632 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1633 (simplify
1634  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1635  @0)
1636 (simplify
1637  (realpart (complex @0 @1))
1638  @0)
1639 (simplify
1640  (imagpart (complex @0 @1))
1641  @1)
1643 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1644 (simplify
1645  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1646  (convert (realpart @0)))
1647 (simplify
1648  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1649  (convert (negate (imagpart @0))))
1650 (for part (realpart imagpart)
1651  (for op (plus minus)
1652   (simplify
1653    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1654    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1655 (simplify
1656  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1657  (convert (COS @0)))
1658 (simplify
1659  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1660  (convert (SIN @0)))
1662 /* conj(conj(x)) -> x  */
1663 (simplify
1664  (conj (convert? (conj @0)))
1665  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1666   (convert @0)))
1668 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1669 (simplify
1670  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1671  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1672   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1674 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1675 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1676  (simplify
1677   (bswap (bswap @0))
1678   @0)
1679  (simplify
1680   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1681   (bit_not @0))
1682  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1683   (simplify
1684    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1685    (bitop @0 (bswap @1)))))
1688 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1690 /* Simplify constant conditions.
1691    Only optimize constant conditions when the selected branch
1692    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1693    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1694    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1695    this one as we depend on doing this transform before possibly
1696    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1697    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1698    genmatch cannot handle.  */
1699 (simplify
1700  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1701  (if (integer_zerop (@0))
1702   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1703    @2)
1704   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1705    @1)))
1706 (simplify
1707  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1708  (if (integer_all_onesp (@0))
1709   @1
1710   (if (integer_zerop (@0))
1711    @2)))
1713 (for cnd (cond vec_cond)
1714  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1715  (simplify
1716   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1717   (cnd @0 @1 @3))
1718  (simplify
1719   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1720   (cnd @0 @1 @3))
1721  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1722  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1723     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1724     The following is still important to merge then and else arm cases
1725     from if-conversion.  */
1726  (simplify
1727   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1728   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1729        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1730        && invert_tree_comparison
1731            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1732        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1733        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1734    (cnd @0 @1 @3)))
1735  (simplify
1736   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1737   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1738        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1739        && invert_tree_comparison
1740            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1741        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1742        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1743    (cnd @0 @3 @4)))
1745  /* A ? B : B -> B.  */
1746  (simplify
1747   (cnd @0 @1 @1)
1748   @1)
1750  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1751  (simplify
1752   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1753   (cnd @0 @2 @1)))
1755 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C), since vector comparisons
1756    return all-1 or all-0 results.  */
1757 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1758    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1759 (simplify
1760  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1761  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1762       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1763       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1764           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1765   (minus @3 (view_convert @0))))
1767 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C).  */
1768 (simplify
1769  (minus @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1770  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1771       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1772       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1773           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1774   (plus @3 (view_convert @0))))
1777 /* Simplifications of comparisons.  */
1779 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1780    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1781    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1782 (for cmp  (le gt)
1783      acmp (lt ge)
1784  (simplify
1785   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1786   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1787    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1788 (for cmp  (ge lt)
1789      acmp (gt le)
1790  (simplify
1791   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1792   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1793    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1796 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1797    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1798    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1799    that with expression code iteration.  */
1800 (for cmp (tcc_comparison)
1801      icmp (inverted_tcc_comparison)
1802      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1803  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1804     and handle some more cases by using
1805       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1806     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1807     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1808  (simplify
1809   (bit_not (cmp @0 @1))
1810   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1811        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1812    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1813       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1814       a computed operator in the replacement tree thus we have
1815       to play the trick below.  */
1816    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1817              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1818     (if (ic == icmp)
1819      (icmp @0 @1)
1820      (if (ic == ncmp)
1821       (ncmp @0 @1))))))
1822  (simplify
1823   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1824   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1825             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1826    (if (ic == icmp)
1827     (icmp @0 @1)
1828     (if (ic == ncmp)
1829      (ncmp @0 @1))))))
1831 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1832    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1833    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1834    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1835    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1836 (for cmp (eq ne)
1837  (simplify
1838   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1839   (if (single_use (@2))
1840    (cmp @0 @1))))
1842 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1843    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1844    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1845    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1846 (for cmp (simple_comparison)
1847      scmp (swapped_simple_comparison)
1848  (simplify
1849   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1850   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1851   (if (integer_zerop (@1))
1852    (cmp @1 @2)
1853    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1854         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1855         && single_use (@3))
1856     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
1857     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
1858      (scmp @0 @2)
1859      (cmp @0 @2))))))
1861 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
1862    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
1863 (for cmp (eq ge le)
1864  (simplify
1865   (cmp @0 @0)
1866   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1867        || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1868    { constant_boolean_node (true, type); }
1869    (if (cmp != EQ_EXPR)
1870     (eq @0 @0)))))
1871 (for cmp (ne gt lt)
1872  (simplify
1873   (cmp @0 @0)
1874   (if (cmp != NE_EXPR
1875        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1876        || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1877    { constant_boolean_node (false, type); })))
1878 (for cmp (unle unge uneq)
1879  (simplify
1880   (cmp @0 @0)
1881   { constant_boolean_node (true, type); }))
1882 (simplify
1883  (ltgt @0 @0)
1884  (if (!flag_trapping_math)
1885   { constant_boolean_node (false, type); }))
1887 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
1888 (for cmp (simple_comparison)
1889  (simplify
1890   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
1891   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
1892    (cmp @1 @0))))
1894 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
1895 (for cmp (simple_comparison)
1896      scmp (swapped_simple_comparison)
1897  (simplify
1898   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1899   (if (single_use (@2)
1900        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
1901    (scmp @0 (bit_not @1)))))
1903 (for cmp (simple_comparison)
1904  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
1905  (simplify
1906   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
1907   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1908        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1909            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1910        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1911            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
1912    (with
1913     {
1914       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
1915       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
1916         {
1917           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
1918           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
1919               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
1920             type1 = float_type_node;
1921           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
1922               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
1923             type1 = double_type_node;
1924         }
1925       tree newtype
1926         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
1927            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
1928     }
1929     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
1930      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
1932  (simplify
1933   (cmp @0 REAL_CST@1)
1934   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
1935   (switch
1936    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
1937    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
1938     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
1939    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
1940    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
1941         && ! HONOR_SNANS (@1))
1942     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
1943    /* Fold comparisons against infinity.  */
1944    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
1945         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1946     (with
1947      {
1948        REAL_VALUE_TYPE max;
1949        enum tree_code code = cmp;
1950        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
1951        if (neg)
1952          code = swap_tree_comparison (code);
1953      }
1954      (switch
1955       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
1956       (if (code == GT_EXPR
1957            && ! HONOR_SNANS (@0))
1958        { constant_boolean_node (false, type); })
1959       (if (code == LE_EXPR)
1960        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
1961        (if (! HONOR_NANS (@0))
1962         { constant_boolean_node (true, type); }
1963         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
1964         (eq @0 @0)))
1965       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
1966       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
1967        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1968         (if (neg)
1969          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1970          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1971       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
1972       (if (code == LT_EXPR)
1973        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1974         (if (neg)
1975          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1976          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1977       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
1978       (if (code == NE_EXPR)
1979        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1980         (if (! HONOR_NANS (@0))
1981          (if (neg)
1982           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1983           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
1984          (if (neg)
1985           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1986            { build_one_cst (type); })
1987           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1988            { build_one_cst (type); }))))))))))
1990  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
1991     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
1992     comparison with a revised real constant as long as no overflow
1993     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
1994  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
1995   (for op (plus minus)
1996    (simplify
1997     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
1998     (with
1999      {
2000        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2001                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2002      }
2003      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2004       (cmp @0 { tem; }))))))
2006  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2007     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2008     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2009     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2010  (if (flag_associative_math)
2011   (simplify
2012    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2013    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2014     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2015      (cmp { tem; } @1)))))
2017  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2018  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2019       && ! flag_errno_math)
2020   (for sq (SQRT)
2021    (simplify
2022     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2023     (switch
2024      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2025       (switch
2026        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2027        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2028         { constant_boolean_node (false, type); })
2029        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2030           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2031        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2032         { constant_boolean_node (true, type); })
2033        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2034        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2035      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2036       (switch
2037        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2038        (if (cmp == LT_EXPR)
2039         { constant_boolean_node (false, type); })
2040        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2041        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2042         { constant_boolean_node (true, type); })
2043        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2044        (if (cmp == LE_EXPR)
2045         (eq @0 @1))
2046        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2047           == or !=.  In the last case:
2049             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2051           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2052           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2053        (cmp @0 @1)))
2054      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2055       (with
2056        {
2057          REAL_VALUE_TYPE c2;
2058          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2059                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2060          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2061        }
2062        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2063         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2064         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2065          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2066          { constant_boolean_node (false, type); })
2067         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2068         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2069      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2070       (with
2071        {
2072          REAL_VALUE_TYPE c2;
2073          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2074                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2075          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2076        }
2077        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2078         (switch
2079          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2080             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2081          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2082           { constant_boolean_node (true, type); })
2083          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2084             don't care about NaNs.  */
2085          (if (! HONOR_NANS (@0))
2086           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2087          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2088             don't care about Infinities.  */
2089          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2090           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2091          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2092          (if (GENERIC)
2093           (truth_andif
2094            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2095            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2096         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2097         (if (! HONOR_NANS (@0))
2098          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2099          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2100          (if (GENERIC)
2101           (truth_andif
2102            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2103            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2105 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2106 (simplify
2107  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2108  (if (types_match (@0, @1))
2109   (unordered @0 @1)))
2110 (simplify
2111  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2112  (if (types_match (@0, @1))
2113   (ordered @0 @1)))
2114 (simplify
2115  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2116  @2)
2117 (simplify
2118  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2119  @2)
2121 /* Simple range test simplifications.  */
2122 /* A < B || A >= B -> true.  */
2123 (for test1 (lt le le le ne ge)
2124      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2125  (simplify
2126   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2127   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2128        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2129    { constant_boolean_node (true, type); })))
2130 /* A < B && A >= B -> false.  */
2131 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2132      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2133  (simplify
2134   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2135   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2136        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2137    { constant_boolean_node (false, type); })))
2139 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2140 (for cmp (tcc_comparison)
2141      scmp (swapped_tcc_comparison)
2142  (simplify
2143   (cmp (negate @0) (negate @1))
2144   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2145        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2146            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2147    (scmp @0 @1)))
2148  (simplify
2149   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2150   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2151        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2152            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2153    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2154     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2155      (scmp @0 { tem; }))))))
2157 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2158 (for op (eq ne)
2159  (simplify
2160   (op (abs @0) zerop@1)
2161   (op @0 @1)))
2163 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2164 (for cmp (simple_comparison)
2165  (simplify
2166   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2167   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2168        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2169           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2170        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2171             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2172             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2173        && single_use (@0))
2174    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2175         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2176             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2177         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2178             || cmp == NE_EXPR
2179             || cmp == EQ_EXPR)
2180         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2181     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2182        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2183        constant which fold_convert produces.  */
2184     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2185      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2186                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2187      (cmp @00 (convert @1)))
2189     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2190      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2191      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2192            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
2193           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2194               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2195                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2196                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2197                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2198               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2199                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2200                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2201       (cmp @00 (convert @10))
2202       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2203            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2204            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2205        (with
2206         {
2207           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2208           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2209           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2210           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2211         }
2212         (if (above || below)
2213          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2214           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2215           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2216            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2217            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2218             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2220 (for cmp (eq ne)
2221  /* A local variable can never be pointed to by
2222     the default SSA name of an incoming parameter.
2223     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2224  (simplify
2225   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2226   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2227        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2228    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2229     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2230          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2231      (if (cmp == NE_EXPR)
2232       { constant_boolean_node (true, type); }
2233       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2235 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2236 (for cmp (eq ne)
2238  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2239     Similarly for NE_EXPR.  */
2240  (simplify
2241   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2242   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2243        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2244    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2246  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2247  (simplify
2248   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2249   (cmp @0 @1))
2251  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2252     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2253  (simplify
2254   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2255   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2257  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2258  (simplify
2259   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2260   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2261    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2263  (simplify
2264   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2265   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2266    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2268 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2269    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2270 (for cmp (eq ne)
2271      icmp (ne eq)
2272  (simplify
2273   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2274   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2276 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2277    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2278 (for cmp (eq ne)
2279      ncmp (ge lt)
2280  (simplify
2281   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2282   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2283        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2284            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2285        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2286        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2287    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2288     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2290 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2291    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2292    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2293    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2294 (for cmp (simple_comparison)
2295  (simplify
2296   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2297   (with
2298    {
2299      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2300      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2301      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2302      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2303        {
2304          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2305          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2306        }
2307      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2308        {
2309          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2310          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2311        }
2312    }
2313    (if (base0 && base1)
2314     (with
2315      {
2316        int equal = 2;
2317        if (decl_in_symtab_p (base0)
2318            && decl_in_symtab_p (base1))
2319          equal = symtab_node::get_create (base0)
2320                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2321        else if ((DECL_P (base0)
2322                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2323                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2324                 && (DECL_P (base1)
2325                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2326                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2327          equal = (base0 == base1);
2328      }
2329      (if (equal == 1
2330           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2331               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2332               || off0 == off1
2333               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2334               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2335               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2336                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2337       (switch
2338        (if (cmp == EQ_EXPR)
2339         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2340        (if (cmp == NE_EXPR)
2341         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2342        (if (cmp == LT_EXPR)
2343         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2344        (if (cmp == LE_EXPR)
2345         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2346        (if (cmp == GE_EXPR)
2347         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2348        (if (cmp == GT_EXPR)
2349         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2350       (if (equal == 0
2351            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2352            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2353            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2354                || off0 == off1))
2355        (switch
2356         (if (cmp == EQ_EXPR)
2357          { constant_boolean_node (false, type); })
2358         (if (cmp == NE_EXPR)
2359          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2361 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2362 (for cmp (lt gt le ge)
2363  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2364     the specified precision will have known values.  */
2365  (simplify
2366   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2367   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2368        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2369    (with
2370     {
2371       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2372       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2373       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2374       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2375       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2376     }
2377     (switch
2378      (if (wi::eq_p (@1, max))
2379       (switch
2380        (if (cmp == GT_EXPR)
2381         { constant_boolean_node (false, type); })
2382        (if (cmp == GE_EXPR)
2383         (eq @2 @1))
2384        (if (cmp == LE_EXPR)
2385         { constant_boolean_node (true, type); })
2386        (if (cmp == LT_EXPR)
2387         (ne @2 @1))))
2388      (if (wi::eq_p (@1, min))
2389       (switch
2390        (if (cmp == LT_EXPR)
2391         { constant_boolean_node (false, type); })
2392        (if (cmp == LE_EXPR)
2393         (eq @2 @1))
2394        (if (cmp == GE_EXPR)
2395         { constant_boolean_node (true, type); })
2396        (if (cmp == GT_EXPR)
2397         (ne @2 @1))))
2398      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2399       (switch
2400        (if (cmp == GT_EXPR)
2401         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2402        (if (cmp == LE_EXPR)
2403         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2404      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2405       (switch
2406        (if (cmp == GE_EXPR)
2407         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2408        (if (cmp == LT_EXPR)
2409         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2410      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2411           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2412           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2413              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2414              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2415              max associated with this sign bit.  */
2416           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2417           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2418           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2419       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2420          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2421       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2422        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2423         (if (cmp == LE_EXPR)
2424          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2425          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2427 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2428  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2429  (simplify
2430   (cmp @0 REAL_CST@1)
2431   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2432        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2433    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2434                             ? false : true, type); })))
2436 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2437 (simplify
2438  (ne @0 integer_zerop)
2439  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2440       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2441   (non_lvalue @0)))
2442 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2443 (simplify
2444  (eq @0 integer_onep)
2445  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2446       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2447   (non_lvalue @0)))
2448 /* Do not handle
2449    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2450    bool_var != 1 becomes !bool_var
2451    here because that only is good in assignment context as long
2452    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2453    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2454    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2457 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2458    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2459    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2460    section that follows this one.
2462    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2463    the following:
2465    - the rule describes an identity
2467    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2468      multiplication
2470    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2471      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2472      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2473      when the operand has that value.)  */
2475 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2476  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2477  (simplify
2478   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2479   (if (!HONOR_SNANS (type))
2480    @0))
2482  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2483  (for root (SQRT CBRT)
2484   (simplify
2485    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2486     (root (mult @0 @1))))
2488  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2489  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2490   (simplify
2491    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2492     (exps (plus @0 @1))))
2494  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2495  (for root (SQRT CBRT)
2496   (simplify
2497    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2498     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2500  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2501  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2502   (simplify
2503    (rdiv @0 (exps:s @1))
2504     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2506  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2507       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2508   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2509   (simplify
2510    (logs (exps @0))
2511    @0)
2512   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2513   (simplify
2514    (exps (logs @0))
2515    @0))
2517  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2518     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2519     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2520  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2521       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2522   (simplify
2523    (logs (exps @0))
2524    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2525     (with {
2526       tree x;
2527       switch (exps)
2528         {
2529         CASE_CFN_EXP:
2530           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2531           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2532           break;
2533         CASE_CFN_EXP2:
2534           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2535           x = build_real (type, dconst2);
2536           break;
2537         CASE_CFN_EXP10:
2538         CASE_CFN_POW10:
2539           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2540           {
2541             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2542             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2543             x = build_real (type, dconst10);
2544           }
2545           break;
2546         default:
2547           gcc_unreachable ();
2548         }
2549       }
2550      (mult (logs { x; }) @0)))))
2552  (for logs (LOG LOG
2553             LOG2 LOG2
2554             LOG10 LOG10)
2555       exps (SQRT CBRT)
2556   (simplify
2557    (logs (exps @0))
2558    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2559     (with {
2560       tree x;
2561       switch (exps)
2562         {
2563         CASE_CFN_SQRT:
2564           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2565           x = build_real (type, dconsthalf);
2566           break;
2567         CASE_CFN_CBRT:
2568           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2569           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2570           break;
2571         default:
2572           gcc_unreachable ();
2573         }
2574       }
2575      (mult { x; } (logs @0))))))
2577  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2578  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2579       pows (POW)
2580   (simplify
2581    (logs (pows @0 @1))
2582    (mult @1 (logs @0))))
2584  (for sqrts (SQRT)
2585       cbrts (CBRT)
2586       pows (POW)
2587       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2588   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2589   (simplify
2590    (sqrts (exps @0))
2591    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2592   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2593   (simplify
2594    (cbrts (exps @0))
2595    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2596   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2597   (simplify
2598    (pows (exps @0) @1)
2599    (exps (mult @0 @1))))
2601  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2602  (for tans (TAN)
2603       atans (ATAN)
2604   (simplify
2605    (tans (atans @0))
2606    @0)))
2608 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2609 (simplify
2610  (CABS (complex:c @0 real_zerop@1))
2611  (abs @0))
2613 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2614 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2615  (simplify
2616   (fns (fns @0))
2617   (fns @0)))
2618 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2619 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2620  (simplify
2621   (fns integer_valued_real_p@0)
2622   @0))
2624 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2625 (simplify
2626  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2627  (abs @0))
2629 /* pow(1,x) -> 1.  */
2630 (simplify
2631  (POW real_onep@0 @1)
2632  @0)
2634 (simplify
2635  /* copysign(x,x) -> x.  */
2636  (COPYSIGN @0 @0)
2637  @0)
2639 (simplify
2640  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2641  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2642  (abs @0))
2644 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2645  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2646  (simplify
2647   (scale real_zerop@0 @1)
2648   @0)
2649  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2650  (simplify
2651   (scale @0 integer_zerop@1)
2652   @0)
2653  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2654  (simplify
2655   (scale REAL_CST@0 @1)
2656   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2657    @0)))
2659 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2660    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2662    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2663    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2664    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2665    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2667 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2668  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2669  (simplify
2670   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2671    (SIN @0))
2673  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2674  (simplify
2675   (mult @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2676   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2677    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2679  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2680  (simplify
2681   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2682    (TAN @0))
2684  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2685  (simplify
2686   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2687    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2689  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2690  (simplify
2691   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2692   (if (! HONOR_NANS (@0)
2693        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2694    (COS @0)))
2696  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2697  (simplify
2698   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2699   (if (! HONOR_NANS (@0)
2700        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2701    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2703  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2704  (simplify
2705   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2706    (POW @0 (plus @1 @2)))
2708  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2709  (simplify
2710   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2711    (POW (mult @0 @2) @1))
2713  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2714  (simplify
2715   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2716   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2717    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2719  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2720  (simplify
2721   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2722    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2724  (for sqrts (SQRT)
2725       cbrts (CBRT)
2726       pows (POW)
2727   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
2728   (simplify
2729    (sqrts (sqrts @0))
2730    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
2731   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2732   (simplify
2733    (sqrts (cbrts @0))
2734    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2735   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2736   (simplify
2737    (cbrts (sqrts @0))
2738    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2739   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
2740   (simplify
2741    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
2742    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
2743   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
2744   (simplify
2745    (sqrts (pows @0 @1))
2746    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2747   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
2748   (simplify
2749    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
2750    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2751   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
2752   (simplify
2753    (pows (sqrts @0) @1)
2754    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2755   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
2756   (simplify
2757    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
2758    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2759   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
2760   (simplify
2761    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
2762    (pows @0 (mult @1 @2))))
2764  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2765  (simplify
2766   (CABS (complex @0 @0))
2767   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2769  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2770  (simplify
2771   (HYPOT @0 @0)
2772   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2774  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
2775  (for cexps (CEXP)
2776       exps (EXP)
2777       cexpis (CEXPI)
2778   (simplify
2779    (cexps compositional_complex@0)
2780    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
2781     (complex
2782      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
2783      (mult @1 (imagpart @2)))))))
2785 (if (canonicalize_math_p ())
2786  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
2787  (for floors (FLOOR)
2788       truncs (TRUNC)
2789   (simplify
2790    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
2791    (truncs @0))))
2793 (match double_value_p
2794  @0
2795  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
2796 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
2797             BUILT_IN_FLOORL
2798             BUILT_IN_CEILL
2799             BUILT_IN_ROUNDL
2800             BUILT_IN_NEARBYINTL
2801             BUILT_IN_RINTL)
2802      tos (BUILT_IN_TRUNC
2803           BUILT_IN_FLOOR
2804           BUILT_IN_CEIL
2805           BUILT_IN_ROUND
2806           BUILT_IN_NEARBYINT
2807           BUILT_IN_RINT)
2808  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
2809  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2810   (simplify
2811    (froms (convert double_value_p@0))
2812    (convert (tos @0)))))
2814 (match float_value_p
2815  @0
2816  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
2817 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
2818             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
2819             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
2820             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
2821             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
2822             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
2823      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
2824           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
2825           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
2826           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
2827           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
2828           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
2829  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
2830     if x is a float.  */
2831  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
2832       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
2833   (simplify
2834    (froms (convert float_value_p@0))
2835    (convert (tos @0)))))
2837 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
2838      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
2839  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
2840  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2841   (simplify
2842    (froms (convert double_value_p@0))
2843    (tos @0))))
2845 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
2846             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
2847      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
2848  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
2849     if x is a float.  */
2850  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2851   (simplify
2852    (froms (convert float_value_p@0))
2853    (tos @0))))
2855 (if (canonicalize_math_p ())
2856  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
2857  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
2858   (simplify
2859    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
2860    (fix_trunc @0))))
2862 (if (canonicalize_math_p ())
2863  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
2864  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
2865            ICEIL LCEIL LLCEIL
2866            IROUND LROUND LLROUND)
2867   (simplify
2868    (fns integer_valued_real_p@0)
2869    (fix_trunc @0)))
2870  (if (!flag_errno_math)
2871   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
2872   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
2873    (simplify
2874     (rints integer_valued_real_p@0)
2875     (fix_trunc @0)))))
2877 (if (canonicalize_math_p ())
2878  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
2879       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
2880       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
2881   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
2882      sizeof (int) == sizeof (long).  */
2883   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
2884        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
2885    (simplify
2886     (ifn @0)
2887     (lfn:long_integer_type_node @0)))
2888   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
2889      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
2890   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
2891        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
2892    (simplify
2893     (llfn @0)
2894     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
2896 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
2897 (simplify
2898  (CPROJ @0)
2899  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
2900    @0))
2902 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
2903    nonnegative, return (inf + 0i).  */
2904 (simplify
2905  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
2906  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2907   { build_complex_inf (type, false); }))
2909 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
2910 (simplify
2911  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
2912  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
2913   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
2915 (for pows (POW)
2916      sqrts (SQRT)
2917      cbrts (CBRT)
2918  (simplify
2919   (pows @0 REAL_CST@1)
2920   (with {
2921     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
2922     REAL_VALUE_TYPE tmp;
2923    }
2924    (switch
2925     /* pow(x,0) -> 1.  */
2926     (if (real_equal (value, &dconst0))
2927      { build_real (type, dconst1); })
2928     /* pow(x,1) -> x.  */
2929     (if (real_equal (value, &dconst1))
2930      @0)
2931     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
2932     (if (real_equal (value, &dconstm1))
2933      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
2934     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
2935     (if (flag_unsafe_math_optimizations
2936          && canonicalize_math_p ()
2937          && real_equal (value, &dconsthalf))
2938      (sqrts @0))
2939     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
2940     (if (flag_unsafe_math_optimizations
2941          && canonicalize_math_p ()
2942          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
2943              real_equal (value, &tmp)))
2944      (cbrts @0))))))
2946 /* powi(1,x) -> 1.  */
2947 (simplify
2948  (POWI real_onep@0 @1)
2949  @0)
2951 (simplify
2952  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
2953  (switch
2954   /* powi(x,0) -> 1.  */
2955   (if (wi::eq_p (@1, 0))
2956    { build_real (type, dconst1); })
2957   /* powi(x,1) -> x.  */
2958   (if (wi::eq_p (@1, 1))
2959    @0)
2960   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
2961   (if (wi::eq_p (@1, -1))
2962    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
2964 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
2966    These are conceptually similar to the transformations performed for
2967    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
2968    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
2970 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
2971    both operands are widening conversions from the same type as the outer
2972    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
2973    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
2974    operation and convert the result to the desired type.  */
2975 (for op (plus minus)
2976   (simplify
2977     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
2978     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2979          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2980             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2981          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2982          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2983          /* The precision of the type of each operand must match the
2984             precision of the mode of each operand, similarly for the
2985             result.  */
2986          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2987              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2988          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2989              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2990          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2991          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2992          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2993          && types_match (@0, @1)
2994          && types_match (@0, type))
2995       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2996         (convert (op @0 @1))
2997         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2998          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
3000 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3001    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3002    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3003    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3004    arithmetic operation.  */
3005 (for op (minus plus)
3006  (simplify
3007   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3008   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3009        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3010           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3011        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3012        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3013        /* The precision of the type of each operand must match the
3014           precision of the mode of each operand, similarly for the
3015           result.  */
3016        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3017            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3018        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3019            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3020        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3021        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3022        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3023        && types_match (@0, @1)
3024        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3025            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3026        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3027                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3028    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3029     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3030      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3031     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3032      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3033                (convert:utype @4))))))))
3035 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3036    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3037 (for op (lt le gt ge)
3038      ext (min min max max)
3039  (simplify
3040   (bit_and (op:s @0 @1) (op:s @0 @2))
3041   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3042    (op @0 (ext @1 @2)))))
3044 (simplify
3045  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3046  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3047  { integer_zero_node; })
3049 (simplify
3050  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3051  (SIGNBIT @0)
3052  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3053   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))