lower-bitint: Fix up additions of EH edges [PR113818]
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob711c3a10c3ff048d34f26f5e76331347bfe55213
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.cc
3    and generic-match.cc from it.
5    Copyright (C) 2014-2024 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS
40    uniform_vector_p
41    expand_vec_cmp_expr_p
42    bitmask_inv_cst_vector_p)
44 /* Operator lists.  */
45 (define_operator_list tcc_comparison
46   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
48   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
50   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
51 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
52   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
53 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
54 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
55 (define_operator_list BSWAP BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
56             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
58 #include "cfn-operators.pd"
60 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
61    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
62    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
64    Also define operand lists:
66      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
67      X<FN> for all double functions, in the same order
68      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
69 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
70   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
71                                  BUILT_IN_L##FN##F \
72                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
73   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
74                               BUILT_IN_L##FN \
75                               BUILT_IN_LL##FN) \
76   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
77                                  BUILT_IN_L##FN##L \
78                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
80 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
81 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
82 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
83 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
85 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
86 (define_operator_list UNCOND_UNARY
87   negate bit_not)
88 (define_operator_list COND_UNARY
89   IFN_COND_NEG IFN_COND_NOT)
90 (define_operator_list COND_LEN_UNARY
91   IFN_COND_LEN_NEG IFN_COND_LEN_NOT)
93 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
94 (define_operator_list UNCOND_BINARY
95   plus minus
96   mult trunc_div trunc_mod rdiv
97   min max
98   IFN_FMIN IFN_FMAX IFN_COPYSIGN
99   bit_and bit_ior bit_xor
100   lshift rshift)
101 (define_operator_list COND_BINARY
102   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
103   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
104   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
105   IFN_COND_FMIN IFN_COND_FMAX IFN_COND_COPYSIGN
106   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
107   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
108 (define_operator_list COND_LEN_BINARY
109   IFN_COND_LEN_ADD IFN_COND_LEN_SUB
110   IFN_COND_LEN_MUL IFN_COND_LEN_DIV
111   IFN_COND_LEN_MOD IFN_COND_LEN_RDIV
112   IFN_COND_LEN_MIN IFN_COND_LEN_MAX
113   IFN_COND_LEN_FMIN IFN_COND_LEN_FMAX IFN_COND_LEN_COPYSIGN
114   IFN_COND_LEN_AND IFN_COND_LEN_IOR IFN_COND_LEN_XOR
115   IFN_COND_LEN_SHL IFN_COND_LEN_SHR)
117 /* Same for ternary operations.  */
118 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
119   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
120 (define_operator_list COND_TERNARY
121   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
122 (define_operator_list COND_LEN_TERNARY
123   IFN_COND_LEN_FMA IFN_COND_LEN_FMS IFN_COND_LEN_FNMA IFN_COND_LEN_FNMS)
125 /* __atomic_fetch_or_*, __atomic_fetch_xor_*, __atomic_xor_fetch_*  */
126 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N
127   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_2
128   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_8
129   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_16
130   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_2
131   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_8
132   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_16
133   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_1 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_2
134   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_4 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_8
135   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_16)
136 /* __sync_fetch_and_or_*, __sync_fetch_and_xor_*, __sync_xor_and_fetch_*  */
137 (define_operator_list SYNC_FETCH_OR_XOR_N
138   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_2
139   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_8
140   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_16
141   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_2
142   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_8
143   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_16
144   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_1 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_2
145   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_4 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_8
146   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_16)
147 /* __atomic_fetch_and_*.  */
148 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_AND_N
149   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_2
150   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_8
151   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_16)
152 /* __sync_fetch_and_and_*.  */
153 (define_operator_list SYNC_FETCH_AND_AND_N
154   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_2
155   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_8
156   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_16)
158 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
159    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
160 (match (nop_convert @0)
161  (convert @0)
162  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
163 (match (nop_convert @0)
164  (view_convert @0)
165  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
166       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
167                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
168       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
170 #if GIMPLE
171 /* These are used by gimple_bitwise_inverted_equal_p to simplify
172    detection of BIT_NOT and comparisons. */
173 (match (bit_not_with_nop @0)
174  (bit_not @0))
175 (match (bit_not_with_nop @0)
176  (convert (bit_not @0))
177  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
178 (for cmp (tcc_comparison)
179  (match (maybe_cmp @0)
180   (cmp@0 @1 @2))
181  (match (maybe_cmp @0)
182   (convert (cmp@0 @1 @2))
183    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
185 /* `a ^ b` is another form of `a != b` when the type
186     is a 1bit precission integer.  */
187 (match (maybe_cmp @0)
188  (bit_xor@0 @1 @2)
189  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
190       && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
191 #endif
193 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
194    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
195    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
196 (simplify (abs (convert @0))
197  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
198       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
199       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
200   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
201    (convert (absu:utype @0)))))
203 #if GIMPLE
204 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
205 (simplify
206  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
207  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
208       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
209       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
210   (abs @0)))
211 #endif
213 /* Simplifications of operations with one constant operand and
214    simplifications to constants or single values.  */
216 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
217   (simplify
218     (op @0 integer_zerop)
219     (non_lvalue @0)))
221 /* 0 +p index -> (type)index */
222 (simplify
223  (pointer_plus integer_zerop @1)
224  (non_lvalue (convert @1)))
226 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
227 (simplify
228  (pointer_diff @0 integer_zerop)
229  (convert @0))
231 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
232    Likewise if the operands are reversed.  */
233 (simplify
234  (plus:c @0 real_zerop@1)
235  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
236   (non_lvalue @0)))
238 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
239 (simplify
240  (minus @0 real_zerop@1)
241  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
242   (non_lvalue @0)))
244 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
245    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
246    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
247    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
248    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
249    would not raise it.   */
250 (for inner_op (plus minus)
251  (for outer_op (plus minus)
252   (simplify
253    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
254     (if (real_zerop (@1)
255          && real_zerop (@2)
256          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
257      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
258                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
259              bool outer_plus
260                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
261                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
262       (if (outer_plus && !inner_plus)
263        (outer_op @0 @2)
264        @3))))))
266 /* Simplify x - x.
267    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
268    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
269    PR middle-end/98420: x - x may be -0.0 with FE_DOWNWARD.
270    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
271    is volatile.  */
272 (simplify
273  (minus @0 @0)
274  (if (!FLOAT_TYPE_P (type)
275       || (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
276           && !tree_expr_maybe_infinite_p (@0)
277           && (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
278               || !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))))
279   { build_zero_cst (type); }))
280 (simplify
281  (pointer_diff @@0 @0)
282  { build_zero_cst (type); })
284 (simplify
285  (mult @0 integer_zerop@1)
286  @1)
288 /* -x == x -> x == 0 */
289 (for cmp (eq ne)
290  (simplify
291   (cmp:c @0 (negate @0))
292    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
293         && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE(@0)))
294     (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE(@0)); }))))
296 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
297    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
298    same in modes with signed zeros, since multiplying a
299    negative value by 0 gives -0, not +0.  Nor when x is +-Inf,
300    since x * 0 is NaN.  */
301 (simplify
302  (mult @0 real_zerop@1)
303  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
304       && (!HONOR_NANS (type) || !tree_expr_maybe_infinite_p (@0))
305       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0)))
306   @1))
308 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
309    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
310 (simplify
311  (mult @0 real_onep)
312  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
313       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
314           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
315   (non_lvalue @0)))
317 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
318 (simplify
319  (mult @0 real_minus_onep)
320   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
321        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
322            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
323    (negate @0)))
325 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
326    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
327 (simplify
328  (mult @0 VECTOR_CST@1)
329  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
330       && !HONOR_SNANS (type)
331       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
332   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
333    (if (itype
334         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
335             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
336                 && optab_handler (and_optab,
337                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
338     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
339                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
341 /* In SWAR (SIMD within a register) code a signed comparison of packed data
342    can be constructed with a particular combination of shift, bitwise and,
343    and multiplication by constants.  If that code is vectorized we can
344    convert this pattern into a more efficient vector comparison.  */
345 (simplify
346  (mult (bit_and (rshift @0 uniform_integer_cst_p@1)
347             uniform_integer_cst_p@2)
348     uniform_integer_cst_p@3)
349  (with {
350    tree rshift_cst = uniform_integer_cst_p (@1);
351    tree bit_and_cst = uniform_integer_cst_p (@2);
352    tree mult_cst = uniform_integer_cst_p (@3);
353   }
354   /* Make sure we're working with vectors and uniform vector constants.  */
355   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
356        && tree_fits_uhwi_p (rshift_cst)
357        && tree_fits_uhwi_p (mult_cst)
358        && tree_fits_uhwi_p (bit_and_cst))
359    /* Compute what constants would be needed for this to represent a packed
360       comparison based on the shift amount denoted by RSHIFT_CST.  */
361    (with {
362      HOST_WIDE_INT vec_elem_bits = vector_element_bits (type);
363      poly_int64 vec_nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
364      poly_int64 vec_bits = vec_elem_bits * vec_nelts;
365      unsigned HOST_WIDE_INT cmp_bits_i, bit_and_i, mult_i;
366      unsigned HOST_WIDE_INT target_mult_i, target_bit_and_i;
367      cmp_bits_i = tree_to_uhwi (rshift_cst) + 1;
368      mult_i = tree_to_uhwi (mult_cst);
369      target_mult_i = (HOST_WIDE_INT_1U << cmp_bits_i) - 1;
370      bit_and_i = tree_to_uhwi (bit_and_cst);
371      target_bit_and_i = 0;
373      /* The bit pattern in BIT_AND_I should be a mask for the least
374         significant bit of each packed element that is CMP_BITS wide.  */
375      for (unsigned i = 0; i < vec_elem_bits / cmp_bits_i; i++)
376        target_bit_and_i = (target_bit_and_i << cmp_bits_i) | 1U;
377     }
378     (if ((exact_log2 (cmp_bits_i)) >= 0
379          && cmp_bits_i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
380          && multiple_p (vec_bits, cmp_bits_i)
381          && vec_elem_bits <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
382          && target_mult_i == mult_i
383          && target_bit_and_i == bit_and_i)
384      /* Compute the vector shape for the comparison and check if the target is
385         able to expand the comparison with that type.  */
386      (with {
387        /* We're doing a signed comparison.  */
388        tree cmp_type = build_nonstandard_integer_type (cmp_bits_i, 0);
389        poly_int64 vector_type_nelts = exact_div (vec_bits, cmp_bits_i);
390        tree vec_cmp_type = build_vector_type (cmp_type, vector_type_nelts);
391        tree vec_truth_type = truth_type_for (vec_cmp_type);
392        tree zeros = build_zero_cst (vec_cmp_type);
393        tree ones = build_all_ones_cst (vec_cmp_type);
394       }
395       (if (expand_vec_cmp_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR)
396            && expand_vec_cond_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR))
397        (view_convert:type (vec_cond (lt:vec_truth_type
398                                      (view_convert:vec_cmp_type @0)
399                                      { zeros; })
400                            { ones; } { zeros; })))))))))
402 (for cmp (gt ge lt le)
403      outp (convert convert negate negate)
404      outn (negate negate convert convert)
405  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
406  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
407  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
408  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
409  (simplify
410   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
411   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
412    (outp (abs @0))))
413  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
414  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
415  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
416  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
417  (simplify
418   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
419   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
420    (outn (abs @0)))))
422 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
423 (simplify
424  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
425  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
426   (abs @0)))
428 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
429 (simplify
430  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
431  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
432   (negate (abs @0))))
434 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
435 (simplify
436  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
437  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
438   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
440 /* Transform c ? x * copysign (1, y) : z to c ? x ^ signs(y) : z.
441    tree-ssa-math-opts.cc does the corresponding optimization for
442    unconditional multiplications (via xorsign).  */
443 (simplify
444  (IFN_COND_MUL:c @0 @1 (IFN_COPYSIGN real_onep @2) @3)
445  (with { tree signs = sign_mask_for (type); }
446   (if (signs)
447    (with { tree inttype = TREE_TYPE (signs); }
448     (view_convert:type
449      (IFN_COND_XOR:inttype @0
450       (view_convert:inttype @1)
451       (bit_and (view_convert:inttype @2) { signs; })
452       (view_convert:inttype @3)))))))
454 /* (x >= 0 ? x : 0) + (x <= 0 ? -x : 0) -> abs x.  */
455 (simplify
456   (plus:c (max @0 integer_zerop) (max (negate @0) integer_zerop))
457   (abs @0))
459 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
460 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
461   (simplify
462     (op @0 integer_onep)
463     (non_lvalue @0)))
465 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
466    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
467    toward zero.
468    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
469    Also handle widening conversions, like:
470    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
471    or
472    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
473    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
474    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
475    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
476    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
477 (simplify
478  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
479  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
480       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
481           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
482           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
483       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
484           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
485               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
486                   || (element_precision (type)
487                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
488                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
489                       && (tree_nonzero_bits (@0)
490                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
491                                       true,
492                                       element_precision (type))) == 0)))))
493    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
494         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
495         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
496     (convert (rshift @3 @2))
497     (rshift @0 @2))))
499 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
500    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
501    traps enables better optimizations than these anyway.  */
502 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
503  /* 0 / X is always zero.  */
504  (simplify
505   (div integer_zerop@0 @1)
506   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
507   (if (!integer_zerop (@1))
508    @0))
509  /* X / -1 is -X.  */
510  (simplify
511   (div @0 integer_minus_onep@1)
512   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
513    (negate @0)))
514  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
515  (simplify
516   (div @0 SSA_NAME@1)
517   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
518        && ssa_name_has_boolean_range (@1)
519        && !flag_non_call_exceptions)
520    @0))
521  /* X / X is one.  */
522  (simplify
523   (div @0 @0)
524   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
525      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
526   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type))
527        && !integer_zerop (@0)
528        && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
529    { build_one_cst (type); }))
530  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
531  (simplify
532    (div:C @0 (abs @0))
533    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
534         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
535         && !integer_zerop (@0)
536         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
537     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
538           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
539  /* X / -X is -1.  */
540  (simplify
541    (div:C @0 (negate @0))
542    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
543         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
544         && !integer_zerop (@0)
545         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
546     { build_minus_one_cst (type); })))
548 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
549    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  Similarly
550    for MOD instead of DIV.  */
551 (for floor_divmod (floor_div floor_mod)
552      trunc_divmod (trunc_div trunc_mod)
553  (simplify
554   (floor_divmod @0 @1)
555   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
556        && TYPE_UNSIGNED (type))
557    (trunc_divmod @0 @1))))
559 /* 1 / X -> X == 1 for unsigned integer X.
560    1 / X -> X >= -1 && X <= 1 ? X : 0 for signed integer X.
561    But not for 1 / 0 so that we can get proper warnings and errors,
562    and not for 1-bit integers as they are edge cases better handled
563    elsewhere.  Delay the conversion of the signed division until late
564    because `1 / X` is simplier to handle than the resulting COND_EXPR.  */
565 (simplify
566  (trunc_div integer_onep@0 @1)
567  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
568       && TYPE_PRECISION (type) > 1
569       && !integer_zerop (@1)
570       && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@1)))
571   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
572    (convert (eq:boolean_type_node @1 { build_one_cst (type); }))
573    (if (!canonicalize_math_p ())
574     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
575      (cond (le (plus (convert:utype @1) { build_one_cst (utype); })
576                 { build_int_cst (utype, 2); })
577       @1 { build_zero_cst (type); }))))))
579 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
580    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
581 (for div (trunc_div exact_div)
582  (simplify
583   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
584   (with {
585     wi::overflow_type overflow;
586     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
587                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
588    }
589    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
590         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
591     (if (!overflow)
592      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
593      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
594           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
595       { build_zero_cst (type); }))))))
597 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
598    overflow is different.  */
599 (simplify
600  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
601  (with {
602    wi::overflow_type overflow;
603    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
604                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
605   }
606   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
607      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
608   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
609    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
611 /* Similar to above, but there could be an extra add/sub between
612    successive multuiplications.  */
613 (simplify
614  (mult (plus:s (mult:s@4 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
615  (with {
616    bool overflowed = true;
617    wi::overflow_type ovf1, ovf2;
618    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@3),
619                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
620    wide_int add = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@3),
621                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
622   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
623     {
624 #if GIMPLE
625       value_range vr0;
626       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
627           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @4)
628           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
629         {
630           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
631           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
632           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
633           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
634           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
635             {
636               wi::add (wmin0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
637               wi::add (wmax0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
638               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
639                 overflowed = false;
640             }
641         }
642 #endif
643     }
644   else
645    overflowed = false;
647   /* Skip folding on overflow.  */
648   (if (!overflowed)
649    (plus (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
650          { wide_int_to_tree (type, add); }))))
652 /* Similar to above, but a multiplication between successive additions.  */
653 (simplify
654  (plus (mult:s (plus:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
655  (with {
656    bool overflowed = true;
657    wi::overflow_type ovf1;
658    wi::overflow_type ovf2;
659    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
660                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
661    wide_int add = wi::add (mul, wi::to_wide (@3),
662                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
663   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
664     {
665 #if GIMPLE
666       value_range vr0;
667       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
668           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
669           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
670         {
671           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
672           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
673           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
674           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
675           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
676             {
677               wi::add (wmin0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
678               wi::add (wmax0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
679               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
680                 overflowed = false;
681             }
682         }
683 #endif
684     }
685   else
686    overflowed = false;
688   /* Skip folding on overflow.  */
689   (if (!overflowed)
690    (plus (mult @0 @2) { wide_int_to_tree (type, add); }))))
692 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
693    NaNs or Infinities.  */
694 (simplify
695  (rdiv @0 @0)
696  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
697       && ! HONOR_NANS (type)
698       && ! HONOR_INFINITIES (type))
699   { build_one_cst (type); }))
701 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
702    NaNs or Infinities.  */
703 (simplify
704  (rdiv:C @0 (negate @0))
705  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
706       && ! HONOR_NANS (type)
707       && ! HONOR_INFINITIES (type))
708   { build_minus_one_cst (type); }))
710 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
711 (simplify
712  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
713   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
714        && ! HONOR_NANS (type)
715        && ! HONOR_INFINITIES (type))
716    (switch
717     (if (types_match (type, float_type_node))
718      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
719     (if (types_match (type, double_type_node))
720      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
721     (if (types_match (type, long_double_type_node))
722      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
724 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
725 (simplify
726  (rdiv @0 real_onep)
727  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
728   (non_lvalue @0)))
730 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
731 (simplify
732  (rdiv @0 real_minus_onep)
733  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
734   (negate @0)))
736 (if (flag_reciprocal_math)
737  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
738  (simplify
739   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
740   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
742  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
743  (simplify
744   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
745   (with
746    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
747    (if (tem)
748     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
750  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
751  (simplify
752   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
753    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
755 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
756 (simplify
757  (rdiv @0 (negate @1))
758  (rdiv (negate @0) @1))
760 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
761  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
762     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
763  (for op (lt le gt ge)
764       neg_op (gt ge lt le)
765   (simplify
766    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
767    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
768     (switch
769      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
770       (op @1 @2))
771      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
772      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
773       (neg_op @1 @2)))))))
775 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
776 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
777  (simplify
778   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
779   (if (integer_pow2p (@2)
780        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
781        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
782        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
783    (rshift (convert @0)
784            { build_int_cst (integer_type_node,
785                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
787 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
788    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
789    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
790    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
791    tell if it is or not in a portable manner.  */
792 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
793  (simplify
794   (rdiv @0 cst@1)
795   (if (optimize)
796    (if (flag_reciprocal_math
797         && !real_zerop (@1))
798     (with
799      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
800      (if (tem)
801       (mult @0 { tem; } )))
802     (if (cst != COMPLEX_CST)
803      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
804       (if (inverse)
805        (mult @0 { inverse; } ))))))))
807 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
808  /* 0 % X is always zero.  */
809  (simplify
810   (mod integer_zerop@0 @1)
811   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
812   (if (!integer_zerop (@1))
813    @0))
814  /* X % 1 is always zero.  */
815  (simplify
816   (mod @0 integer_onep)
817   { build_zero_cst (type); })
818  /* X % -1 is zero.  */
819  (simplify
820   (mod @0 integer_minus_onep@1)
821   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
822    { build_zero_cst (type); }))
823  /* X % X is zero.  */
824  (simplify
825   (mod @0 @0)
826   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
827   (if (!integer_zerop (@0))
828    { build_zero_cst (type); }))
829  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
830  (simplify
831   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
832   @2)
833  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
834  (simplify
835   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
836   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
837        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
838        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
839                              TYPE_SIGN (type)))
840    { build_zero_cst (type); }))
841  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
842     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
843  (for cmp (eq ne)
844   (simplify
845    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
846    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
847     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
848      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
850 /* X % -C is the same as X % C.  */
851 (simplify
852  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
853   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
854        && !TREE_OVERFLOW (@1)
855        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
856        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
857        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
858        && !sign_bit_p (@1, @1))
859    (trunc_mod @0 (negate @1))))
861 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
862 (simplify
863  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
864  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
865       && !TYPE_UNSIGNED (type)
866       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
867       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
868       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
869          Y might be -1, because we would then change valid
870          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
871       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
872           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
873                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
874   (trunc_mod @0 (convert @1))))
876 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
877 (simplify
878  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
879  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
880   (convert (trunc_mod @0 @1))))
882 /* x * (1 + y / x) - y -> x - y % x */
883 (simplify
884  (minus (mult:cs @0 (plus:s (trunc_div:s @1 @0) integer_onep)) @1)
885  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
886   (minus @0 (trunc_mod @1 @0))))
888 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
889    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
890    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
891    to A & ((C << N) - 1).
892    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
893    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
894    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
895    be UB.  */
896 (match (power_of_two_cand @1)
897  INTEGER_CST@1)
898 (match (power_of_two_cand @1)
899  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
900 (for mod (trunc_mod floor_mod)
901  (for shift (lshift rshift)
902   (simplify
903    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
904    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
905     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
906                                                       1); }))))))
907  (simplify
908   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
909   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
910        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
911           conversion from narrower signed to wider unsigned type
912           where if @1 would be negative power of two, the divisor
913           would not be a power of two.  */
914        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
915        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
916        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
917            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
918            || !TYPE_UNSIGNED (type))
919        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
920    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
921            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
922              utype = unsigned_type_for (utype); }
923     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
924                                 { build_one_cst (utype); })))))))
926 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
927 (simplify
928  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
929  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
930   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
931                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
932                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
933                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
935 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
936 (simplify
937  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
938  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
939   (bit_and @0 (negate @1))))
941 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
942  /* Simplify (t * u) / u -> t.  */
943  (simplify
944   (div (mult:c @0 @1) @1)
945   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
946    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
947     @0
948 #if GIMPLE
949     (with {value_range vr0, vr1;}
950      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
951           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
952           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
953           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1))
954       @0))
955 #endif
956    )))
957 #if GIMPLE
958  /* Simplify (t * u) / v -> t * (u / v) if u is multiple of v.  */
959  (simplify
960   (div (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
961   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
962        && wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@1), wi::to_widest (@2), SIGNED))
963    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
964     (mult @0 (div! @1 @2))
965     (with {value_range vr0, vr1;}
966      (if (get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
967           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
968           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1))
969       (mult @0 (div! @1 @2))))
970    )))
971 #endif
972  /* Simplify (t * u) / (t * v) -> (u / v) if u is multiple of v.  */
973  (simplify
974   (div (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @0 INTEGER_CST@2))
975   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
976        && wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@1), wi::to_widest (@2), SIGNED))
977    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
978     (div @1 @2)
979 #if GIMPLE
980     (with {value_range vr0, vr1, vr2;}
981      (if (get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
982           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
983           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
984           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
985           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr2))
986       (div @1 @2)))
987 #endif
988    ))))
990 #if GIMPLE
991 (for div (trunc_div exact_div)
992  /* Simplify (X + M*N) / N -> X / N + M.  */
993  (simplify
994   (div (plus:c@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
995   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
996   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
997        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
998        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
999        /* "N*M" doesn't overflow.  */
1000        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
1001        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
1002        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1003        /* "X+(N*M)" doesn't overflow.  */
1004        && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
1005        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
1006        && !vr4.undefined_p ()
1007        /* "X+N*M" is not with opposite sign as "X".  */
1008        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1009            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
1010            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
1011   (plus (div @0 @2) @1))))
1013  /* Simplify (X - M*N) / N -> X / N - M.  */
1014  (simplify
1015   (div (minus@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
1016   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1018        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1019        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
1020        /* "N * M" doesn't overflow.  */
1021        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
1022        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
1023        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1024        /* "X - (N*M)" doesn't overflow.  */
1025        && range_op_handler (MINUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
1026        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
1027        && !vr4.undefined_p ()
1028        /* "X-N*M" is not with opposite sign as "X".  */
1029        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1030            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
1031            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
1032   (minus (div @0 @2) @1)))))
1034 /* Simplify
1035    (X + C) / N -> X / N + C / N where C is multiple of N.
1036    (X + C) >> N -> X >> N + C>>N if low N bits of C is 0.  */
1037 (for op (trunc_div exact_div rshift)
1038  (simplify
1039   (op (plus@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1040    (with
1041     {
1042       wide_int c = wi::to_wide (@1);
1043       wide_int n = wi::to_wide (@2);
1044       bool shift = op == RSHIFT_EXPR;
1045 #define plus_op1(v) (shift ? wi::rshift (v, n, TYPE_SIGN (type)) \
1046                            : wi::div_trunc (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1047 #define exact_mod(v) (shift ? wi::ctz (v) >= n.to_shwi () \
1048                             : wi::multiple_of_p (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1049       value_range vr0, vr1, vr3;
1050     }
1051     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1052          && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0))
1053      (if (exact_mod (c)
1054           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1055           /* "X+C" doesn't overflow.  */
1056           && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
1057           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1058           && !vr3.undefined_p ()
1059           /* "X+C" and "X" are not of opposite sign.  */
1060           && (TYPE_UNSIGNED (type)
1061               || (vr0.nonnegative_p () && vr3.nonnegative_p ())
1062               || (vr0.nonpositive_p () && vr3.nonpositive_p ())))
1063        (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, plus_op1 (c)); })
1064        (if (!vr0.undefined_p () && TYPE_UNSIGNED (type) && c.sign_mask () < 0
1065             && exact_mod (-c)
1066             /* unsigned "X-(-C)" doesn't underflow.  */
1067             && wi::geu_p (vr0.lower_bound (), -c))
1068          (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, -plus_op1 (-c)); })))))))
1069 #undef plus_op1
1070 #undef exact_mod
1071 #endif
1073 /* (nop_outer_cast)-(inner_cast)var -> -(outer_cast)(var)
1074    if var is smaller in precision.
1075    This is always safe for both doing the negative in signed or unsigned
1076    as the value for undefined will not show up.
1077    Note the outer cast cannot be a boolean type as the only valid values
1078    are 0,-1/1 (depending on the signedness of the boolean) and the negative
1079    is there to get the correct value.  */
1080 (simplify
1081  (convert (negate:s@1 (convert:s @0)))
1082  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1083       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1084       && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1085       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE)
1086     (negate (convert @0))))
1088 (for op (negate abs)
1089  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1090  (for coss (COS COSH)
1091   (simplify
1092    (coss (op @0))
1093     (coss @0)))
1094  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
1095  (for pows (POW)
1096   (simplify
1097    (pows (op @0) REAL_CST@1)
1098    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1099     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1100      (pows @0 @1)))))
1101  /* Likewise for powi.  */
1102  (for pows (POWI)
1103   (simplify
1104    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
1105    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1106     (pows @0 @1))))
1107  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
1108  (for hypots (HYPOT)
1109   (simplify
1110    (hypots (op @0) @1)
1111    (hypots @0 @1))
1112   (simplify
1113    (hypots @0 (op @1))
1114    (hypots @0 @1)))
1115  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
1116  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1117   (simplify
1118    (copysigns (op @0) @1)
1119    (copysigns @0 @1))))
1121 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
1122 (simplify
1123  (mult (abs@1 @0) @1)
1124  (mult @0 @0))
1126 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
1127 (simplify
1128  (mult (absu@1 @0) @1)
1129  (mult (convert@2 @0) @2))
1131 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1132 (for coss (COS COSH)
1133  (for copysigns (COPYSIGN)
1134   (simplify
1135    (coss (copysigns @0 @1))
1136     (coss @0))))
1138 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
1139 (for pows (POW)
1140  (for copysigns (COPYSIGN)
1141   (simplify
1142    (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
1143    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1144     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1145      (pows @0 @1))))))
1146 /* Likewise for powi.  */
1147 (for pows (POWI)
1148  (for copysigns (COPYSIGN)
1149   (simplify
1150    (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
1151    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1152     (pows @0 @1)))))
1154 (for hypots (HYPOT)
1155  (for copysigns (COPYSIGN)
1156   /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
1157   (simplify
1158    (hypots (copysigns @0 @1) @2)
1159    (hypots @0 @2))
1160   /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
1161   (simplify
1162    (hypots @0 (copysigns @1 @2))
1163    (hypots @0 @1))))
1165 /* copysign(x, CST) -> abs (x).  If the target does not
1166    support the copysign optab then canonicalize
1167    copysign(x, -CST) -> fneg (abs (x)).   */
1168 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1169  (simplify
1170   (copysigns @0 REAL_CST@1)
1171   (if (!REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1172    (abs @0)
1173 #if GIMPLE
1174    (if (!direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN, type,
1175                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
1176     (negate (abs @0)))
1177 #endif
1178    )))
1180 #if GIMPLE
1181 /* Transform fneg (fabs (X)) -> copysign (X, -1) as the canonical
1182    representation if the target supports the copysign optab.  */
1183 (simplify
1184  (negate (abs @0))
1185  (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN, type,
1186                                       OPTIMIZE_FOR_BOTH))
1187    (IFN_COPYSIGN @0 { build_minus_one_cst (type); })))
1188 #endif
1189 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
1190 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1191  (simplify
1192   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
1193   (copysigns @0 @2)))
1195 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
1196 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1197  (simplify
1198   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
1199   (mult @0 @0)))
1201 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
1202 (for ccoss (CCOS CCOSH)
1203  (simplify
1204   (ccoss (negate @0))
1205    (ccoss @0)))
1207 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
1208 (for ops (conj negate)
1209  (for cabss (CABS)
1210   (simplify
1211    (cabss (ops @0))
1212    (cabss @0))))
1214 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
1215 (simplify
1216  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
1217   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
1218        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1219    (lshift @0 @2)))
1221 /* Shifts by precision or greater result in zero.  */
1222 (for shift (lshift rshift)
1223  (simplify
1224   (shift @0 uniform_integer_cst_p@1)
1225   (if ((GIMPLE || !sanitize_flags_p (SANITIZE_SHIFT_EXPONENT))
1226        /* Leave arithmetic right shifts of possibly negative values alone.  */
1227        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1228            || shift == LSHIFT_EXPR
1229            || tree_expr_nonnegative_p (@0))
1230        /* Use a signed compare to leave negative shift counts alone.  */
1231        && wi::ges_p (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@1)),
1232                      element_precision (type)))
1233    { build_zero_cst (type); })))
1235 /* Shifts by constants distribute over several binary operations,
1236    hence (X << C) + (Y << C) can be simplified to (X + Y) << C.  */
1237 (for op (plus minus)
1238   (simplify
1239     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1240     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1241          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1242          && !TYPE_SATURATING (type))
1243       (lshift (op @0 @2) @1))))
1245 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1246   (simplify
1247     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1248     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1249       (lshift (op @0 @2) @1)))
1250   (simplify
1251     (op (rshift:s @0 @1) (rshift:s @2 @1))
1252     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1253       (rshift (op @0 @2) @1))))
1255 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
1256    into ((1 << C) >> x). */
1257 (simplify
1258  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
1259   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1260        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
1261        && single_use (@1))
1262    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1263      (rshift (lshift @0 @2) @3)
1264    (with
1265     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1266     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
1268 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
1269 (simplify
1270  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
1271  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
1272       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
1273   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
1274    (bit_and (convert @0)
1275             { wide_int_to_tree (type,
1276                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1278 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1279 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1280  (simplify
1281   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1282    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1283         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1284     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1285             tree bt = truth_type_for (type);
1286             tree zeros = build_zero_cst (type);
1287             tree cst = NULL_TREE; }
1288      (switch
1289       /* Handle scalar case.  */
1290       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1291            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1292               we will enforce the result of the comparison being a bool
1293               which will require an extra AND on the result that will be
1294               indistinguishable from when the user did actually want 0
1295               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1296            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1297            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1298        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1299       /* Handle vector case.  */
1300       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1301            /* First check whether the target has the same mode for vector
1302               comparison results as it's operands do.  */
1303            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1304            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1305               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1306            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1307            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1308            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1309        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1311 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1312 (simplify
1313  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1314   (if (flag_associative_math
1315        && single_use (@3))
1316    (with
1317     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1318     (if (tem)
1319      (rdiv { tem; } @1)))))
1321 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1322 (simplify
1323  (bit_and (convert? @0) (convert? @1))
1324  (with { bool wascmp; }
1325   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1326        && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1327    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1329 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1330 (simplify
1331   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1332   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1333     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1335 (for bitop (bit_and bit_ior)
1336      cmp (eq ne)
1337  /* PR35691: Transform
1338     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1339     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1340  (simplify
1341   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1342    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1343         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1344         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1345     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1346  /* Transform:
1347     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1348     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1349  (simplify
1350   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1351    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1352         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1353         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1354     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1356 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1357 (simplify
1358  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1359   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1360 (simplify
1361  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1362  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1363   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1365 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1366 (simplify
1367  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1368   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1370 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1371 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1372  (simplify
1373   (op (bit_and:c @0 @2) (bit_and:c @3 @1))
1374   (with { bool wascmp0, wascmp1; }
1375    (if (bitwise_inverted_equal_p (@2, @1, wascmp0)
1376         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @3, wascmp1)
1377         && ((!wascmp0 && !wascmp1)
1378             || element_precision (type) == 1))
1379    (bit_xor @0 @1)))))
1381 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1382 (simplify
1383   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1384   (bit_ior @0 @1))
1386 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1387 (simplify
1388  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1389  @2)
1391 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1392 (simplify
1393  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1394  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1396 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1397 (simplify
1398  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1399  (bit_ior @0 @1))
1401 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1402 (simplify
1403  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1404  (bit_and @0 @1))
1406 /* (a | b) & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above).  */
1407 (simplify
1408  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1409  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1410       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1411   (bit_and @0 @1)))
1413 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1414 (simplify
1415  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1416  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1418 /* a | (a == b)  -->  a | (b^1) (boolean version of the above). */
1419 (simplify
1420  (bit_ior:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1421  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1422       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1423   (bit_ior @0 (bit_xor @1 { build_one_cst (type); }))))
1425 /* a | ((~a) ^ b)  -->  a | (~b) (alt version of the above 2) */
1426 (simplify
1427  (bit_ior:c @0 (bit_xor:cs @1 @2))
1428  (with { bool wascmp; }
1429  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1430       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1431   (bit_ior @0 (bit_not @2)))))
1433 /* a & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1434 (simplify
1435  (bit_and:c @0 (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1436  (bit_and @0 @1))
1438 /* a & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above). */
1439 (simplify
1440  (bit_and:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1441  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1442       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1443   (bit_and @0 @1)))
1445 /* a & ((~a) ^ b)  -->  a & b (alt version of the above 2) */
1446 (simplify
1447  (bit_and:c @0 (bit_xor:c @1 @2))
1448  (with { bool wascmp; }
1449  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1450       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1451   (bit_and @0 @2))))
1453 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1454 (for op (bit_and bit_xor)
1455  (simplify
1456   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1457   @2))
1459 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1460 (simplify
1461  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1462  @2)
1464 /* (a & b) | (a == b)  -->  a == b  */
1465 (simplify
1466  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (nop_convert?@2 (eq @0 @1)))
1467  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1468       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1469   @2))
1471 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1472 (simplify
1473  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1474  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1476 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1477 (simplify
1478  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1479  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1481 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1482 (simplify
1483  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1484  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1486 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1487 (simplify
1488  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1489  (bit_ior @3 @2))
1491 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1492 (simplify
1493  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1494   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1496 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1497 (simplify
1498  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1499   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1501 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1502 (simplify
1503  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1504  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1505       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1506   (bit_xor @0 @1)))
1508 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1509    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1510    Similarly if (N & M) == 0,
1511    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1512    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1513    and/or ^ instead of |.
1514    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1515 (for op (plus minus)
1516  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1517   (simplify
1518    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1519     (with
1520      { tree pmop[2];
1521        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1522                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1523                                        NULL_TREE, pmop); }
1524      (if (utype)
1525       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1526                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1527                         (convert:utype @2))))))
1528   (simplify
1529    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1530     (with
1531      { tree pmop[2];
1532        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1533                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1534                                        @4, pmop); }
1535      (if (utype)
1536       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1537                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1538                         (convert:utype @2)))))))
1539  (simplify
1540   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1541    (with
1542     { tree pmop[2];
1543       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1544                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1545                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1546     (if (utype)
1547      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1548                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1549                        (convert:utype @2)))))))
1550 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1551  (simplify
1552   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1553    (with
1554     { tree pmop[2];
1555       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1556                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1557                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1558     (if (utype)
1559      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1560                        (convert:utype @1)))))))
1562 /* X % Y is smaller than Y.  */
1563 (for cmp (lt ge)
1564  (simplify
1565   (cmp:c (trunc_mod @0 @1) @1)
1566   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1567    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1569 /* x | ~0 -> ~0  */
1570 (simplify
1571  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1572  @1)
1574 /* x | 0 -> x  */
1575 (simplify
1576  (bit_ior @0 integer_zerop)
1577  @0)
1579 /* x & 0 -> 0  */
1580 (simplify
1581  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1582  @1)
1584 /* ~x | x -> -1 */
1585 /* ~x ^ x -> -1 */
1586 (for op (bit_ior bit_xor)
1587  (simplify
1588   (op (convert? @0) (convert? @1))
1589   (with { bool wascmp; }
1590    (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1591         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1592     (convert
1593      { wascmp
1594         ? constant_boolean_node (true, type)
1595         : build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))))
1597 /* x ^ x -> 0 */
1598 (simplify
1599   (bit_xor @0 @0)
1600   { build_zero_cst (type); })
1602 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1603 (simplify
1604   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1605   (bit_not @0))
1607 /* x & ~0 -> x  */
1608 (simplify
1609  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1610   (non_lvalue @0))
1612 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1613 (for bitop (bit_and bit_ior)
1614  (simplify
1615   (bitop @0 @0)
1616   (non_lvalue @0)))
1618 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1619 #if GIMPLE
1620 (simplify
1621  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1622  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1623       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1624   @0))
1626 /* `a & (x | CST)` -> a if we know that (a & ~CST) == 0   */
1627 (simplify
1628  (bit_and:c SSA_NAME@0 (bit_ior @1 INTEGER_CST@2))
1629  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1630       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@2)) == 0)
1631   @0))
1633 /* x | C -> C if we know that x & ~C == 0.  */
1634 (simplify
1635  (bit_ior SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1636  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1637       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1638   @1))
1639 #endif
1641 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1642 (simplify
1643  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1644  (plus @0 @1))
1645 (simplify
1646  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1647  (minus @0 @1))
1648 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1649 (simplify
1650  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1651   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1652    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1653     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1655 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1656 (simplify
1657  (bit_not (minus:s @0 @1))
1658  (plus (bit_not @0) @1))
1659 (simplify
1660  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1661  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1662        && TYPE_UNSIGNED (type))
1663       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1664           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1665   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1667 #if GIMPLE
1668 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1669 (simplify
1670  (plus:c (bit_not @0) @1)
1671   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1672        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1673        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1674        && !integer_all_onesp (@1))
1675    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1676    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1677         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1678         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1679                                               SIGNED))
1680     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1681 #endif
1683 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1684 (simplify
1685  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1686   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1687    (rshift (bit_not! @0) @1)
1688    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1689       have MSB set and the logical right shift is changed into
1690       arithmetic shift.  */
1691    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1692         && !wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1693     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1694      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1696 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1697 (simplify
1698  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1699  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1701 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1702 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1703 (for bitop (bit_and bit_ior)
1704  (simplify
1705   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1706   (bitop @0 (bit_not @1))))
1708 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1709 (simplify
1710  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1711  @2)
1713 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1714 (simplify
1715  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1716  (bit_not @0))
1718 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1719 (simplify
1720  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1721  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1723 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1724 (simplify
1725  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1726  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1728 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1729 (simplify
1730  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1731  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1733 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1734 (simplify
1735  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1736  (bit_xor @0 @1))
1738 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1739 (simplify
1740  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1741  (bit_and @0 @1))
1743 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1744 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1745 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1746 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1747  (simplify
1748   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1749   (bit_ior @0 @1)))
1751 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1752 (simplify
1753  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1754  (plus @0 @1))
1756 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1757 (simplify
1758  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1759  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1760       && !TYPE_SATURATING (type))
1761   (bit_and @0 @1)))
1763 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1764 (simplify
1765  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1766  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1767       && !TYPE_SATURATING (type))
1768   (bit_ior @0 @1)))
1770 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1771 (simplify
1772  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1773  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1775 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1776 (simplify
1777  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1778  (bit_and @0 @1))
1780 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1781 (simplify
1782  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1783  (bit_xor @0 @1))
1785 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1786 (simplify
1787  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1788  (bit_xor @0 @1))
1790 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1791 (simplify
1792  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 @2))
1793  (with { bool wascmp; }
1794   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1795        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1796    (bit_and @0 @1))))
1798 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1799 (simplify
1800  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1801  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1803 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1804 (simplify
1805  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1806  (bit_xor @0 @1))
1808 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1809 (simplify
1810  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1811                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1812        integer_all_onesp)
1813  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1814       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1815       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1816       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1817  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1818 (simplify
1819  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1820                                integer_all_onesp))
1821        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1822  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1823       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1824       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1825       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1826  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1827 (simplify
1828  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1829        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1830                                integer_onep)))
1831  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1832       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1833       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1834       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1835  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1837 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1838    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1839 (for op (bit_and bit_ior)
1840      rop (bit_ior bit_and)
1841  (simplify
1842   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1843   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1844        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1845    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1847 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1848    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1849    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1850    simplifications.  */
1851 (for op (bit_xor plus)
1852  (simplify
1853   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1854       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1855   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1856        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1857        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1858    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1860 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1861 (simplify
1862  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1863  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1864   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1866 /* (~X | Y) ^ X -> ~(X & Y).  */
1867 (simplify
1868  (bit_xor:c (nop_convert1? (bit_ior:c (nop_convert2? (bit_not @0)) @1)) @2)
1869  (if (bitwise_equal_p (@0, @2))
1870   (convert (bit_not (bit_and @0 (convert @1))))))
1872 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1873 (simplify
1874  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1875  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1876       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1877   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1879 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1880 (simplify
1881  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1882  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1883   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1885 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1886 (for opo (bit_and bit_xor)
1887      opi (bit_xor bit_and)
1888  (simplify
1889   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1890   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1892 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1893    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1894    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1895    constants are involved.  For example, convert
1896      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1897    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1898 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1899      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1900  (simplify
1901   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1902   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1903        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1904    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1906 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1907 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1908    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1909 (for op (bit_and bit_ior)
1910  (simplify
1911   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1912   @2))
1913 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1914 (simplify
1915  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1916  (convert @0))
1918 /* (X & ~Y) & Y -> 0 */
1919 (simplify
1920  (bit_and:c (bit_and @0 @1) @2)
1921  (with { bool wascmp; }
1922   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1923        || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1924    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1925 /* (X | ~Y) | Y -> -1 */
1926 (simplify
1927  (bit_ior:c (bit_ior @0 @1) @2)
1928  (with { bool wascmp; }
1929   (if ((bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1930         || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1931        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1932    { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1934 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1935    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1936 (for op (bit_and bit_ior)
1937  (simplify
1938   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1939   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1940        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1941    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1942     (op @3 (convert @2))
1943     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1944      (op (convert @1) @5))))))
1945 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1946 (simplify
1947  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1948  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1949       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1950   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1952 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1953    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1954 (simplify
1955  (abs (abs@1 @0))
1956  @1)
1958 (simplify
1959  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1960  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1961   @1))
1963 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1964 (simplify
1965  (abs (negate @0))
1966  (abs @0))
1968 (simplify
1969  (absu (negate @0))
1970  (absu @0))
1972 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1973 (simplify
1974  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1975  @0)
1977 (simplify
1978  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1979  (convert @0))
1981 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1982 (simplify
1983  (mult:c (nop_convert1?
1984           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1985                     integer_onep))
1986          (nop_convert3? @0))
1987  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1988       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1989       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1990   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1991    (absu @0)
1992    (abs @0)
1993   )
1997 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1998 (match negate_expr_p
1999  INTEGER_CST
2000  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
2001        && TYPE_UNSIGNED (type))
2002       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2003           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
2004 (match negate_expr_p
2005  FIXED_CST)
2006 (match negate_expr_p
2007  (negate @0)
2008  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
2009 (match negate_expr_p
2010  REAL_CST
2011  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
2012 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
2013    ways.  */
2014 (match negate_expr_p
2015  VECTOR_CST
2016  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
2017 (match negate_expr_p
2018  (minus @0 @1)
2019  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2020       || (FLOAT_TYPE_P (type)
2021           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2022           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
2024 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
2025 (simplify
2026  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
2027   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2028        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2029    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
2031 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
2032 (simplify
2033  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
2034  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2035       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
2036   (minus (negate @1) @0)))
2038 /* -(A - B) -> B - A.  */
2039 (simplify
2040  (negate (minus @0 @1))
2041  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2042       || (FLOAT_TYPE_P (type)
2043           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2044           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
2045   (minus @1 @0)))
2046 (simplify
2047  (negate (pointer_diff @0 @1))
2048  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2049   (pointer_diff @1 @0)))
2051 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
2052 (simplify
2053  (minus @0 negate_expr_p@1)
2054  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2055  (plus @0 (negate @1))))
2057 /* 1 - a is a ^ 1 if a had a bool range. */
2058 /* This is only enabled for gimple as sometimes
2059    cfun is not set for the function which contains
2060    the SSA_NAME (e.g. while IPA passes are happening,
2061    fold might be called).  */
2062 (simplify
2063  (minus integer_onep@0 SSA_NAME@1)
2064   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2065        && ssa_name_has_boolean_range (@1))
2066    (bit_xor @1 @0)))
2068 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
2069 (simplify
2070  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
2071  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
2072       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2073       && single_use (@0))
2074   (mult @1 (negate @2))))
2076 (simplify
2077  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
2078  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2079       && single_use (@0))
2080   (rdiv @1 (negate @2))))
2082 (simplify
2083  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
2084  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2085       && single_use (@0))
2086   (rdiv (negate @1) @2)))
2088 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
2089 (simplify
2090  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
2091  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2092       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
2093   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
2094           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
2095                                              : unsigned_type_for (stype); }
2096    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
2097     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
2098     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
2100 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
2101    when profitable.
2102    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
2103    binary operation result instead of to the operands.  This allows
2104    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
2105    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
2106 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2107  (simplify
2108   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
2109   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2110          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2111          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
2112              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
2113         || types_match (@0, @1))
2114        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2115        && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2116        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
2117        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
2118           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
2119           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
2120           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
2121           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
2122        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
2123        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
2124               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
2125               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
2126               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
2127            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
2128            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
2129               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
2130               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
2131            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
2132            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
2133               mode.  */
2134            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
2135            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
2136               of its mode.  */
2137            || !type_has_mode_precision_p (type)
2138            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2139               in smaller IL.  */
2140            || (GIMPLE
2141                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2142                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2143                && single_use (@2)
2144                && single_use (@3))))
2145    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
2146  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2147     in smaller IL.  */
2148  (simplify
2149   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
2150   (if (GIMPLE
2151        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2152        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2153        && types_match (type, @0)
2154        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2155        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
2156    (bitop @0 (convert @1)))))
2158 (for bitop (bit_and bit_ior)
2159      rbitop (bit_ior bit_and)
2160   /* (x | y) & x -> x */
2161   /* (x & y) | x -> x */
2162  (simplify
2163   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
2164   @0)
2165  /* (~x | y) & x -> x & y */
2166  /* (~x & y) | x -> x | y */
2167  (simplify
2168   (bitop:c (rbitop:c @2 @1) @0)
2169   (with { bool wascmp; }
2170    (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
2171         && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
2172     (bitop @0 @1))))
2173   /* (x | y) & (x & z) -> (x & z) */
2174   /* (x & y) | (x | z) -> (x | z) */
2175  (simplify
2176   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bitop:c@3 @0 @2))
2177   @3)
2178  /* (x | c) & ~(y | c) -> x & ~(y | c) */
2179  /* (x & c) | ~(y & c) -> x | ~(y & c) */
2180  (simplify
2181   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@3 (rbitop:c @1 @2)))
2182   (bitop @0 @3))
2183  /* x & ~(y | x) -> 0 */
2184  /* x | ~(y & x) -> -1 */
2185  (simplify
2186   (bitop:c @0 (bit_not (rbitop:c @0 @1)))
2187   (if (bitop == BIT_AND_EXPR)
2188    { build_zero_cst (type); }
2189    { build_minus_one_cst (type); })))
2191 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x
2192    ((x ^ y) & z) | x -> (z & y) | x  */
2193 (for op (bit_ior bit_xor)
2194  (simplify
2195   (bit_ior:c (nop_convert1?:s
2196                (bit_and:cs (nop_convert2?:s (op:cs @0 @1)) @2)) @3)
2197   (if (bitwise_equal_p (@0, @3))
2198    (convert (bit_ior (bit_and @1 (convert @2)) (convert @0))))))
2200 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
2201 (simplify
2202   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2203   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and! @1 @2)))
2205 /* Combine successive equal operations with constants.  */
2206 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2207  (simplify
2208   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2209   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2210    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
2211       folded to a constant.  */
2212    (bitop @0 (bitop! @1 @2))
2213    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
2214       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
2215       the values involved are such that the operation can't be decided at
2216       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
2217       that combination can be decided at compile time.
2219       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
2220       oscillation.  */
2221    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
2222     (if (cst1)
2223      (bitop @1 { cst1; })
2224      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
2225       (if (cst2)
2226        (bitop @0 { cst2; }))))))))
2228 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
2229    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
2230 (match truth_valued_p
2231  @0
2232  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
2233 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
2234  (match truth_valued_p
2235   (op @0 @1)))
2236 (match truth_valued_p
2237   (truth_not @0))
2239 (match (logical_inverted_value @0)
2240  (truth_not @0))
2241 (match (logical_inverted_value @0)
2242  (bit_not truth_valued_p@0))
2243 (match (logical_inverted_value @0)
2244  (eq @0 integer_zerop))
2245 (match (logical_inverted_value @0)
2246  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
2247 (match (logical_inverted_value @0)
2248  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
2250 /* X & !X -> 0.  */
2251 (simplify
2252  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
2253  { build_zero_cst (type); })
2254 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
2255 (for op (bit_ior bit_xor)
2256  (simplify
2257   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2258   { constant_boolean_node (true, type); }))
2259 /* X ==/!= !X is false/true.  */
2260 (for op (eq ne)
2261  (simplify
2262   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2263   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
2265 /* ~~x -> x */
2266 (simplify
2267   (bit_not (bit_not @0))
2268   @0)
2270 /* zero_one_valued_p will match when a value is known to be either
2271    0 or 1 including constants 0 or 1.
2272    Signed 1-bits includes -1 so they cannot match here. */
2273 (match zero_one_valued_p
2274  @0
2275  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2276       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2277           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2278       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@0), 1))))
2279 (match zero_one_valued_p
2280  truth_valued_p@0
2281  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2282       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2283           || TYPE_PRECISION (type) > 1))))
2285 /* (a&1) is always [0,1] too. This is useful again when
2286    the range is not known. */
2287 /* Note this can't be recursive due to VN handling of equivalents,
2288    VN and would cause an infinite recursion. */
2289 (match zero_one_valued_p
2290  (bit_and:c@0 @1 integer_onep)
2291  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))))
2293 /* A conversion from an zero_one_valued_p is still a [0,1].
2294    This is useful when the range of a variable is not known */
2295 /* Note this matches can't be recursive because of the way VN handles
2296    nop conversions being equivalent and then recursive between them. */
2297 (match zero_one_valued_p
2298  (convert@0 @1)
2299  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2300       && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2301           || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > 1)
2302       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2303       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2304           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2305       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@1), 1))))
2307 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
2308 (simplify
2309  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
2310  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2311   (bit_and @0 @1)))
2313 (for cmp (tcc_comparison)
2314      icmp (inverted_tcc_comparison)
2315  /* Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into (a < b ? c : d) & 1.  */
2316  (simplify
2317   (bit_ior
2318    (bit_and:c (convert? (cmp@0  @01 @02)) @3)
2319    (bit_and:c (convert? (icmp@4 @01 @02)) @5))
2320     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2321          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2322          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2323             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2324             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2325          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2326      (bit_and (cond @0 @3 @5) { build_one_cst (type); })))
2328  /* Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  This is
2329     canonicalized further and we recognize the conditional form:
2330     (a < b ? c : 0) | (a >= b ? d : 0) into a < b ? c : d.  */
2331  (simplify
2332   (bit_ior
2333    (cond (cmp@0  @01 @02) @3 zerop)
2334    (cond (icmp@4 @01 @02) @5 zerop))
2335     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2336          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2337          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2338             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2339             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2340          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2341     (cond @0 @3 @5)))
2343  /* Vector Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into a < b ? c : d. 
2344     and ((~(a < b) & c) | (~(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  */
2345  (simplify
2346   (bit_ior
2347    (bit_and:c (vec_cond:s (cmp@0 @6 @7) @4 @5) @2)
2348    (bit_and:c (vec_cond:s (icmp@1 @6 @7) @4 @5) @3))
2349     (if (integer_zerop (@5)
2350          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2351      (switch
2352       (if (integer_onep (@4))
2353        (bit_and (vec_cond @0 @2 @3) @4))
2354         (if (integer_minus_onep (@4))
2355          (vec_cond @0 @2 @3)))
2356     (if (integer_zerop (@4)
2357          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2358      (switch
2359       (if (integer_onep (@5))
2360        (bit_and (vec_cond @0 @3 @2) @5))
2361       (if (integer_minus_onep (@5))
2362        (vec_cond @0 @3 @2))))))
2364  /* Scalar Vectorized Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d))
2365     into a < b ? d : c.  */
2366  (simplify
2367   (bit_ior
2368    (vec_cond:s (cmp@0 @4 @5) @2 integer_zerop)
2369    (vec_cond:s (icmp@1 @4 @5) @3 integer_zerop))
2370   (if (invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@4)) == icmp)
2371    (vec_cond @0 @2 @3))))
2373 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
2374 (simplify
2375  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
2376  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2377       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2378       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
2379       /* Sign extending of the neg or a truncation of the neg
2380          is needed. */
2381       && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2382           || TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
2383   (mult (convert @0) @1)))
2385 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
2386    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
2387 (simplify
2388  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
2389  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2390       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2391       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2392   (mult (convert @1) (convert @2))))
2394 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
2395    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2396    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2397 (simplify
2398   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2399   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2400        && tree_to_shwi (@1) > 0
2401        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2402     (convert @0)))
2404 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
2405    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2406    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2407 (simplify
2408   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2409   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2410        && tree_to_shwi (@1) > 0
2411        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2412     (eq @0 @2)))
2414 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
2415 (simplify
2416  (bit_not (convert? (negate @0)))
2417  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2418       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2419   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2421 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
2422 (simplify
2423  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
2424  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
2426 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
2427 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
2428 (for first_op (bit_xor eq)
2429      second_op (eq bit_xor)
2430  (simplify
2431   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
2432     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
2434 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
2435 (simplify
2436  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
2437  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2438       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2439   (convert (negate @0))))
2440 (simplify
2441  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
2442  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2443       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2444   (convert (negate @0))))
2446 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
2447 (simplify
2448  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
2449  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2450   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
2451 (simplify
2452  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
2453  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2454   (convert (bit_xor @0 @1))))
2456 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
2457 (simplify
2458  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
2459  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2460   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
2462 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
2463 (simplify
2464  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
2465  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2466       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2467   (convert (eq @0 @1))))
2469 /* (~a) == b is a ^ b for truth valued a and b.  */
2470 (simplify
2471  (eq:c (bit_not:s truth_valued_p@0) truth_valued_p@1)
2472  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2473       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2474   (convert (bit_xor @0 @1))))
2476 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2477 (simplify
2478  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2479  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2481 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2482 (simplify
2483  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2484  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2485       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2486   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2488 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2489 (if (!canonicalize_math_p ())
2490  (for cmp (tcc_comparison)
2491   (simplify
2492    (mult:c (convert (cmp@0 @1 @2)) @3)
2493    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2494         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2495      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2496 /* (-(m1 CMP m2)) & d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2497   (simplify
2498    (bit_and:c (negate (convert (cmp@0 @1 @2))) @3)
2499    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2500         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2501      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2505 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2506    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2507 (for cmp (eq ne)
2508  (simplify
2509   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2510   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2511        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2512        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2513    (cmp @0 @2))))
2515 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2516    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2517 (for cmp (eq ne)
2518  (simplify
2519   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2520   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2521        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2522        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2523    (cmp @0 @2))))
2525 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2526    x * C RELOP y * C into:
2528    x RELOP y for nonnegative C
2529    y RELOP x for negative C  */
2530 (for cmp (lt gt le ge)
2531  (simplify
2532   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2533   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2534        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2535    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2536     (cmp @0 @2)
2537    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2538         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2539     (cmp @2 @0))))))
2541 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2542 (for cmp (le gt)
2543      icmp (gt le)
2544  (simplify
2545   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2546    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2547         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2548         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2549         && (wi::to_wide (@2)
2550             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2551     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2552      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2554 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2555 (for cmp (simple_comparison)
2556  (simplify
2557   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2558   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2559        && types_match (@0, @1))
2560    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2561     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2562      (cmp @1 @0)
2563      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2564       (with
2565        {
2566         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2567        }
2568        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2569     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2570      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2571       (cmp @0 @1)
2572       (with
2573        {
2574         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2575        }
2576        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2578 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2579 (for cmp (simple_comparison)
2580  (simplify
2581   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2582   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2583        && integer_nonzerop (@1)
2584        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2585        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2586    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2587            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2588                                                    &neg_overflow); }
2589     (switch
2590      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2591        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2592         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2593         (if (code == LT_EXPR)
2594          (lt @0 { lo; })
2595          (ge @0 { lo; }))))
2596      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2597        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2598         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2599         (if (code == LE_EXPR)
2600          (le @0 { hi; })
2601          (gt @0 { hi; }))))
2602      (if (!lo && !hi)
2603       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2604      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2605       (ge @0 { lo; }))
2606      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2607       (le @0 { hi; }))
2608      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2609       (lt @0 { lo; }))
2610      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2611       (gt @0 { hi; }))
2612      (if (GENERIC)
2613       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2614                            lo, hi); })
2615      (with
2616       {
2617         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2618         if (etype)
2619           {
2620             hi = fold_convert (etype, hi);
2621             lo = fold_convert (etype, lo);
2622             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2623           }
2624       }
2625       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2626        (if (code == EQ_EXPR)
2627         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2628         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2630 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2631 (for op (lt le ge gt)
2632  (simplify
2633   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2634   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2635        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2636    (op @0 @1))))
2638 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2639    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2640    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2641 (for op (lt le ge gt)
2642  (simplify
2643   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2644   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2645        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2646        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2647    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2648     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2650 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2651 (for op (eq ne minus)
2652  (simplify
2653   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2654   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2655        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2656            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2657    (op @0 @1))))
2658 /* And similar for pointers.  */
2659 (for op (eq ne)
2660  (simplify
2661   (op (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2662   (op @1 @2)))
2663 (simplify
2664  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2665  (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2666   (convert (minus @1 @2))))
2668 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2669 (for op (lt le ge gt)
2670  (simplify
2671   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2672   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2673        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2674    (op @0 @1))))
2675 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2676 (for op (eq ne minus)
2677  (simplify
2678   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2679   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2680        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2681            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2682    (op @0 @1))))
2683 /* And for pointers...  */
2684 (for op (simple_comparison)
2685  (simplify
2686   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2687   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2688    (op @0 @1))))
2689 (simplify
2690  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2691  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2692       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2693   (pointer_diff @0 @1)))
2695 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2696 (for op (lt le ge gt)
2697  (simplify
2698   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2699   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2700        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2701    (op @1 @0))))
2702 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2703 (for op (eq ne minus)
2704  (simplify
2705   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2706   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2707        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2708            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2709    (op @1 @0))))
2710 /* And for pointers...  */
2711 (for op (simple_comparison)
2712  (simplify
2713   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2714   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2715    (op @1 @0))))
2716 (simplify
2717  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2718  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2719       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2720   (pointer_diff @1 @0)))
2722 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2723 (for op (lt le gt ge)
2724  (simplify
2725   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2726   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2727        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2728        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2729        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2730    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2731 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2732 (for op (eq ne)
2733  (simplify
2734   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2735   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2736        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2737            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2738        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2739        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2740        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2741    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2742  (simplify
2743   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2744   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2745        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2746        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2747    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2749 /* (&a + b) !=/== (&a[1] + c) -> (&a[0] - &a[1]) + b !=/== c */
2750 (for neeq (ne eq)
2751  (simplify
2752   (neeq:c ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @2 @3))
2753    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@3);}
2754     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2755      (neeq { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @3))))
2756  (simplify
2757   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2758    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2759     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2760      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2762 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2763    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2764 (for op (simple_comparison)
2765  (simplify
2766   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2767   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2768        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2769            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2770                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2771        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2772    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2774 /* Transform:
2775    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2776    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2777 (for cmp (eq ne)
2778      ocmp (lt ge)
2779  (simplify
2780   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2781   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2782        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2783        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2784        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2785    (ocmp @0 @1))))
2787 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2788 (for cmp (eq ne)
2789  (simplify
2790   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2791   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2792    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2795    U & N <= U  -> true
2796    U & N >  U  -> false
2797    U needs to be non-negative.
2799    U | N <  U  -> false
2800    U | N >= U  -> true
2801    U and N needs to be non-negative
2803    U | N <  U  -> true
2804    U | N >= U  -> false
2805    U needs to be non-negative and N needs to be a negative constant.
2806    */
2807 (for cmp   (lt      ge      le      gt     )
2808      bitop (bit_ior bit_ior bit_and bit_and)
2809  (simplify
2810   (cmp:c (bitop:c tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @0)
2811   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2812    (if (bitop == BIT_AND_EXPR || tree_expr_nonnegative_p (@1))
2813     { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); }
2814     /* The sign is opposite now so the comparison is swapped around. */
2815     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST && wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
2816      { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))))
2818 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2819    possibly set.  */
2820 (match with_possible_nonzero_bits
2821  INTEGER_CST@0)
2822 (match with_possible_nonzero_bits
2823  SSA_NAME@0
2824  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2825 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2826 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2827  with_possible_nonzero_bits@0)
2828 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2829  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2831 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2832    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2833 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2834  INTEGER_CST@0)
2835 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2836  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2838 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2839 (for cmp (eq ne)
2840  (simplify
2841   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2842   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2843    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2845 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2846    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2847    zero throughout its computed value range,
2848    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2849    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2850    and 0's otherwise.
2851    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2852    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2853    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2855 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2856      outer_op (bit_xor bit_ior)
2857 (simplify
2858  (outer_op
2859   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2860  (with
2861   {
2862     bool fail = false;
2863     wide_int zero_mask_not;
2864     wide_int C0;
2865     wide_int cst_emit;
2867     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2868       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2869     else
2870       fail = true;
2872     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2873       {
2874         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2875         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2876       }
2877     else
2878       {
2879         C0 = wi::to_wide (@0);
2880         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2881       }
2882   }
2883   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2884    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2885    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2886     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2888 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2889 (simplify
2890   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2891   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2892 #if GENERIC
2893 (simplify
2894   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2895   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2896 #endif
2898 /* Pattern match
2899      tem1 = (long) ptr1;
2900      tem2 = (long) ptr2;
2901      tem3 = tem2 - tem1;
2902      tem4 = (unsigned long) tem3;
2903      tem5 = ptr1 + tem4;
2904    and produce
2905      tem5 = ptr2;  */
2906 (simplify
2907   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2908   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2909   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2910        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2911             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2912    @1))
2913 (simplify
2914   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2915   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2916    (convert @1)))
2918 /* Pattern match
2919      tem = (sizetype) ptr;
2920      tem = tem & algn;
2921      tem = -tem;
2922      ... = ptr p+ tem;
2923    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2924      ... = ptr & ~algn;  */
2925 (simplify
2926   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2927   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2928    (bit_and @0 { algn; })))
2930 /* Try folding difference of addresses.  */
2931 (simplify
2932  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert (pointer_plus @1 @2)))
2933  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2934   (with { poly_int64 diff; }
2935    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2936     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2))))))
2937 (simplify
2938  (minus (convert (pointer_plus @0 @2)) (convert ADDR_EXPR@1))
2939  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2940   (with { poly_int64 diff; }
2941    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2942     (plus (convert @2) { build_int_cst_type (type, diff); })))))
2943 (simplify
2944  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2945  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2946   (with { poly_int64 diff; }
2947    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2948     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2949 (simplify
2950  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2951  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2952   (with { poly_int64 diff; }
2953    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2954     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2955 (simplify
2956  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2957  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2958       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2959   (with { poly_int64 diff; }
2960    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2961     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2962 (simplify
2963  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2964  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2965       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2966   (with { poly_int64 diff; }
2967    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2968     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2970 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2971 (simplify
2972  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2973  (with { poly_int64 diff; }
2974    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2975     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2976 /* (p + b) - &p->d -> offsetof (*p, d) + b */
2977 (simplify
2978  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) ADDR_EXPR@2)
2979  (with { poly_int64 diff; }
2980    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2981     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @1)))))
2982 (simplify
2983  (pointer_diff ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @1 @2))
2984  (with { poly_int64 diff; }
2985    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2986     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2)))))
2988 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2989 (simplify
2990  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2991  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2992   { build_fold_addr_expr_with_type
2993       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2994                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2995                type); }))
2997 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2998    be able to fold this expression using the object or function's
2999    alignment.  */
3000 (simplify
3001  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
3002  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3003       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3004   (with
3005    {
3006      unsigned int align;
3007      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
3008      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
3009    }
3010    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
3011     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
3012                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
3014 (match min_value
3015  uniform_integer_cst_p
3016  (with {
3017    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
3018    tree inner_type = TREE_TYPE (int_cst);
3019   }
3020   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
3021         || POINTER_TYPE_P (inner_type))
3022        && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::min_value (inner_type))))))
3024 (match max_value
3025  uniform_integer_cst_p
3026  (with {
3027    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
3028    tree itype = TREE_TYPE (int_cst);
3029   }
3030  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (itype)
3031        || POINTER_TYPE_P (itype))
3032       && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::max_value (itype))))))
3034 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
3035    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
3036 (for eqne (eq ne)
3037  (simplify
3038   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
3039    (switch
3040     (if (eqne == EQ_EXPR)
3041      { constant_boolean_node (false, type); })
3042     (if (eqne == NE_EXPR)
3043      @2)
3044     )))
3046 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
3047    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
3048 (for eqne (eq ne)
3049  (simplify
3050   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3051    (switch
3052     (if (eqne == EQ_EXPR)
3053      { constant_boolean_node (false, type); })
3054     (if (eqne == NE_EXPR)
3055      @2)
3056     )))
3058 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
3059 (simplify
3060  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
3061   @2)
3063 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
3064 (simplify
3065  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
3066   @2)
3068 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
3069 (simplify
3070  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
3071   @2)
3073 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
3074 (simplify
3075  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
3076   { constant_boolean_node (true, type); })
3078 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
3079 (simplify
3080  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
3081   @2)
3083 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
3084 (simplify
3085  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
3086   @2)
3088 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
3089    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
3090 (for eqne (eq ne)
3091  (simplify
3092   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3093    (switch
3094     (if (eqne == EQ_EXPR)
3095      @2)
3096     (if (eqne == NE_EXPR)
3097      { constant_boolean_node (true, type); }))))
3099 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
3100 (simplify
3101  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
3102   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3103        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3104   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3106 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
3107 (simplify
3108  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
3109   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3110        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3111   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3113 /* Convert (X == CST1) && ((other)X OP2 CST2) to a known value
3114    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3115 /* Convert (X == Y) && (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3116    Similarly for (X != Y).  */
3118 (for code1 (eq ne)
3119  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3120   (simplify
3121    (bit_and:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3122    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3123          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3124         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3125              || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3126             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3127     (with
3128      {
3129       bool one_before = false;
3130       bool one_after = false;
3131       int cmp = 0;
3132       bool allbits = true;
3133       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3134           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3135         {
3136           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3137           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3138           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3139           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3140           if (cmp < 0
3141               && t1 == t2 - 1)
3142             one_before = true;
3143           if (cmp > 0
3144               && t1 == t2 + 1)
3145             one_after = true;
3146         }
3147       bool val;
3148       switch (code2)
3149          {
3150         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3151         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3152         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3153         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3154         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3155         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3156         default: gcc_unreachable ();
3157         }
3158      }
3159      (switch
3160       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
3161       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
3162       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @4)
3163       (if (code1 == NE_EXPR
3164            && code2 == GE_EXPR
3165            && cmp == 0
3166            && allbits)
3167        (gt @c0 (convert @1)))
3168       (if (code1 == NE_EXPR
3169            && code2 == LE_EXPR
3170            && cmp == 0
3171            && allbits)
3172        (lt @c0 (convert @1)))
3173       /* (a != (b+1)) & (a > b) -> a > (b+1) */
3174       (if (code1 == NE_EXPR
3175            && code2 == GT_EXPR
3176            && one_after
3177            && allbits)
3178        (gt @c0 (convert @1)))
3179       /* (a != (b-1)) & (a < b) -> a < (b-1) */
3180       (if (code1 == NE_EXPR
3181            && code2 == LT_EXPR
3182            && one_before
3183            && allbits)
3184        (lt @c0 (convert @1)))
3185      )
3186     )
3187    )
3188   )
3192 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).
3193    Convert (X OP1 Y) && (X OP2 Y).  */
3195 (for code1 (lt le gt ge)
3196  (for code2 (lt le gt ge)
3197   (simplify
3198   (bit_and (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 @0 @2))
3199   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3200         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3201        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3202             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3203            && operand_equal_p (@1, @2)))
3204    (with
3205     {
3206      int cmp = 0;
3207      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3208          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3209        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3210     }
3211     (switch
3212      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3213      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3214           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3215       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3216        @3
3217        @4))
3218      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3219      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3220           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3221       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3222        @3
3223        @4))
3224      /* Check for singleton ranges.  */
3225      (if (cmp == 0
3226           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
3227             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
3228       (eq @0 @1))
3229      /* Check for disjoint ranges.  */
3230      (if (cmp <= 0
3231           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3232           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3233       { constant_boolean_node (false, type); })
3234      (if (cmp >= 0
3235           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3236           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3237       { constant_boolean_node (false, type); })
3238      ))))))
3240 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
3241    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3242 /* Convert (X == Y) || (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3243    Similarly for (X != Y).  */
3245 (for code1 (eq ne)
3246  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3247   (simplify
3248    (bit_ior:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3249    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3250          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3251         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3252             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3253             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3254     (with
3255      {
3256       bool one_before = false;
3257       bool one_after = false;
3258       int cmp = 0;
3259       bool allbits = true;
3260       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3261           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3262         {
3263           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3264           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3265           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3266           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3267           if (cmp < 0
3268               && t1 == t2 - 1)
3269             one_before = true;
3270           if (cmp > 0
3271               && t1 == t2 + 1)
3272             one_after = true;
3273         }
3274       bool val;
3275       switch (code2)
3276         {
3277         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3278         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3279         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3280         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3281         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3282         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3283         default: gcc_unreachable ();
3284         }
3285      }
3286      (switch
3287       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
3288       (if (code1 == NE_EXPR && val && allbits) { constant_boolean_node (true, type); })
3289       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @3)
3290       (if (code1 == EQ_EXPR
3291            && code2 == GT_EXPR
3292            && cmp == 0
3293            && allbits)
3294        (ge @c0 @2))
3295       (if (code1 == EQ_EXPR
3296            && code2 == LT_EXPR
3297            && cmp == 0
3298            && allbits)
3299        (le @c0 @2))
3300       /* (a == (b-1)) | (a >= b) -> a >= (b-1) */
3301       (if (code1 == EQ_EXPR
3302            && code2 == GE_EXPR
3303            && one_before
3304            && allbits)
3305        (ge @c0 (convert @1)))
3306       /* (a == (b+1)) | (a <= b) -> a <= (b-1) */
3307       (if (code1 == EQ_EXPR
3308            && code2 == LE_EXPR
3309            && one_after
3310            && allbits)
3311        (le @c0 (convert @1)))
3312      )
3313     )
3314    )
3315   )
3319 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).
3320    Convert (X OP1 Y)    || (X OP2 Y).  */
3322 (for code1 (lt le gt ge)
3323  (for code2 (lt le gt ge)
3324   (simplify
3325   (bit_ior (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
3326   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3327         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3328        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3329             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3330            && operand_equal_p (@1, @2)))
3331    (with
3332     {
3333      int cmp = 0;
3334      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3335          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3336        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3337     }
3338     (switch
3339      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3340      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3341           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3342       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3343        @4
3344        @3))
3345      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3346      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3347           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3348       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3349        @4
3350        @3))
3351      /* Check for singleton ranges.  */
3352      (if (cmp == 0
3353           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
3354               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
3355       (ne @0 @2))
3356      /* Check for disjoint ranges.  */
3357      (if (cmp >= 0
3358           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3359           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3360       { constant_boolean_node (true, type); })
3361      (if (cmp <= 0
3362           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3363           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3364       { constant_boolean_node (true, type); })
3365      ))))))
3367 /* Optimize (a CMP b) ^ (a CMP b)  */
3368 /* Optimize (a CMP b) != (a CMP b)  */
3369 (for op (bit_xor ne)
3370  (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3371       cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3372       rcmp (ne le gt ne lt ge)
3373   (simplify
3374    (op:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3375    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3376     (rcmp @0 @1)))))
3378 /* Optimize (a CMP b) == (a CMP b)  */
3379 (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3380      cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3381      rcmp (eq gt le eq ge lt)
3382  (simplify
3383   (eq:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3384   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3385     (rcmp @0 @1))))
3387 /* (type)([0,1]@a != 0) -> (type)a
3388    (type)([0,1]@a == 1) -> (type)a
3389    (type)([0,1]@a == 0) -> a ^ 1
3390    (type)([0,1]@a != 1) -> a ^ 1.  */
3391 (for eqne (eq ne)
3392  (simplify
3393   (convert (eqne zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1))
3394   (if ((integer_zerop (@1) || integer_onep (@1)))
3395    (if ((eqne == EQ_EXPR) ^ integer_zerop (@1))
3396     (convert @0)
3397     /* Only do this if the types match as (type)(a == 0) is
3398        canonical form normally, while `a ^ 1` is canonical when
3399        there is no type change. */
3400     (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3401      (bit_xor @0 { build_one_cst (type); } ))))))
3403 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
3404 (if (!TYPE_SATURATING (type))
3406  /* Contract negates.  */
3407  /* A + (-B) -> A - B */
3408  (simplify
3409   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
3410   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
3411   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3412        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3413    (with
3414     {
3415      tree t1 = type;
3416      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3417          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3418        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3419     }
3420     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3421  /* A - (-B) -> A + B */
3422  (simplify
3423   (minus @0 (convert? (negate @1)))
3424   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3425        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3426    (with
3427     {
3428      tree t1 = type;
3429      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3430          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3431        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3432     }
3433     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3434  /* -(T)(-A) -> (T)A
3435     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
3436     happen without overflow.  */
3437  (simplify
3438   (negate (convert (negate @1)))
3439   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3440        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3441            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
3442                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3443        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3444        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3445    (convert @1)))
3446  (simplify
3447   (negate (convert negate_expr_p@1))
3448   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
3449        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
3450             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3451             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3452            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
3453    (convert (negate @1))))
3454  (simplify
3455   (negate (nop_convert? (negate @1)))
3456   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3457        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3458    (view_convert @1)))
3460  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
3461     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
3462  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
3463       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
3465   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
3466      irrespective of overflow issues.  */
3467   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
3468   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
3469   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
3470   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
3471   (simplify
3472    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3473    (view_convert @1))
3474   (simplify
3475    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3476    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3477         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3478    (negate (view_convert @1))
3479    (view_convert (negate @1))))
3480   (simplify
3481    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
3482    (view_convert @0))
3483   (simplify
3484    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
3485     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3486          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3487      (negate (view_convert @1))
3488      (view_convert (negate @1))))
3489   (simplify
3490    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
3491    (view_convert @1))
3492   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
3493   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
3494   /* More cases are handled with comparisons.  */
3495   (simplify
3496    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
3497    (plus @2 @1))
3498   (simplify
3499    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
3500    (minus @2 @1))
3501   (simplify
3502    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
3503    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3504         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
3505     (pointer_diff @2 @1)))
3506   (simplify
3507    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
3508    (plus @1 @2))
3510   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
3511      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3512      scalars.  */
3513   (for outer_op (plus minus)
3514    (for inner_op (plus minus)
3515         neg_inner_op (minus plus)
3516     (simplify
3517      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
3518                CONSTANT_CLASS_P@2)
3519      /* If one of the types wraps, use that one.  */
3520      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3521       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3522          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3523       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3524        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3525         (plus (view_convert @0) (inner_op! @2 (view_convert @1)))
3526         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op! @2 (view_convert @1)))))
3527       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3528            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3529        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3530         (view_convert (plus @0 (inner_op! (view_convert @2) @1)))
3531         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op! (view_convert @2) @1))))
3532        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
3533           directly as we would introduce undefined overflow, for example
3534           with (a - 1) + INT_MIN.  */
3535        (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3536         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
3537                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3538                                         type, @1, @2); }
3539          (if (cst)
3540           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TREE_OVERFLOW (cst))
3541            (inner_op @0 { cst; } )
3542            /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
3543            (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3544                 && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
3545             (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
3546             /* Last resort, use some unsigned type.  */
3547             (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3548              (if (utype)
3549               (view_convert (inner_op
3550                              (view_convert:utype @0)
3551                              (view_convert:utype
3552                               { TREE_OVERFLOW (cst)
3553                                 ? drop_tree_overflow (cst) : cst; })))))))))))))))
3555   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
3556   (for outer_op (plus minus)
3557    (simplify
3558     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
3559     /* If one of the types wraps, use that one.  */
3560     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3561      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3562         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3563      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3564       (minus (outer_op! (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
3565      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3566           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3567       (view_convert (minus (outer_op! @1 (view_convert @2)) @0))
3568       (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3569        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
3570         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3571          (minus { cst; } @0))))))))
3573   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
3574      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3575      scalars.  */
3576   (simplify
3577    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
3578    /* If one of the types wraps, use that one.  */
3579    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3580     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3581       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3582     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3583      (plus (view_convert @0) (minus! @1 (view_convert @2))))
3584     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3585          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3586      (view_convert (plus @0 (minus! (view_convert @1) @2)))
3587      (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3588       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
3589        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3590         (plus { cst; } @0)))))))
3592 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
3593 #if GIMPLE
3594   (simplify
3595    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
3596     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3597          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3598          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3599          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
3600      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
3601         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
3602      (with
3603       {
3604         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
3605                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
3606         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3608         wide_int w1
3609           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
3610                             TYPE_SIGN (inner_type));
3612         value_range vr;
3613         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
3614             && !vr.varying_p () && !vr.undefined_p ())
3615           {
3616             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
3617             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
3618             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
3619             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
3620           }
3621       }
3622      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
3623       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
3624      )))
3625 #endif
3627 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
3628 #if GIMPLE
3629   (for op (plus minus)
3630    (simplify
3631     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3632      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3633           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3634           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3635           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3636           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3637           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3638        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
3639 #endif
3641 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
3642    to a simple value.  */
3643   (for op (plus minus)
3644    (simplify
3645     (op (convert @0) (convert @1))
3646      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3647           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3648           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3649           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
3650           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3651           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3652       (convert (op! @0 @1)))))
3654   /* ~A + A -> -1 */
3655   (simplify
3656    (plus:c (convert? (bit_not @0)) (convert? @0))
3657    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
3658     (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3660   /* ~A + 1 -> -A */
3661   (simplify
3662    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
3663    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3664     (negate (convert @0))))
3666   /* -A - 1 -> ~A */
3667   (simplify
3668    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
3669    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3670         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3671         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3672     (bit_not (convert @0))))
3674   /* -1 - A -> ~A */
3675   (simplify
3676    (minus integer_all_onesp @0)
3677    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
3678     (bit_not @0)))
3680   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
3681   (simplify
3682    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3683     (convert? @0))
3684    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3685         /* For integer types, if A has a smaller type
3686            than T the result depends on the possible
3687            overflow in P + A.
3688            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3689            However, if an overflow in P + A would cause
3690            undefined behavior, we can assume that there
3691            is no overflow.  */
3692         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3693             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3694     (convert @1)))
3695   (simplify
3696    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3697     (convert @0))
3698    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3699         /* For pointer types, if the conversion of A to the
3700            final type requires a sign- or zero-extension,
3701            then we have to punt - it is not defined which
3702            one is correct.  */
3703         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3704             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3705             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3706     (convert @1)))
3707    (simplify
3708     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
3709     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3710        thus sign-extended if necessary.  */
3711     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3712      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3713         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3714         we don't want to diagnose overflow here.  */
3715      (convert (view_convert:stype @1))))
3717   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3718   (simplify
3719    (minus (convert? @0)
3720     (convert (plus:c @@0 @1)))
3721    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3722         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3723         /* For integer literals, using an intermediate unsigned type to avoid
3724            an overflow at run time is counter-productive because it introduces
3725            spurious overflows at compile time, in the form of TREE_OVERFLOW on
3726            the result, which may be problematic in GENERIC for some front-ends:
3727              (T)P - (T)(P + 4) -> (T)(-(U)4) -> (T)(4294967292) -> -4(OVF)
3728            so we use the direct path for them.  */
3729         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3730         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3731     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3732      (convert (negate (convert:utype @1))))
3733     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3734          /* For integer types, if A has a smaller type
3735             than T the result depends on the possible
3736             overflow in P + A.
3737             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3738             However, if an overflow in P + A would cause
3739             undefined behavior, we can assume that there
3740             is no overflow.  */
3741          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3742              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3743      (negate (convert @1)))))
3744   (simplify
3745    (minus (convert @0)
3746     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3747    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3748         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3749         /* See above the rationale for this condition.  */
3750         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3751         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3752     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3753      (convert (negate (convert:utype @1))))
3754     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3755          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3756             final type requires a sign- or zero-extension,
3757             then we have to punt - it is not defined which
3758             one is correct.  */
3759          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3760              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3761              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3762      (negate (convert @1)))))
3763    (simplify
3764     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3765     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3766        thus sign-extended if necessary.  */
3767     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3768      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3769         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3770         we don't want to diagnose overflow here.  */
3771      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3773   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3774   (simplify
3775    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3776     (convert (plus:c @0 @2)))
3777    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3778         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3779         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3780         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3781     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3782      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3783     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3784           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3785          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3786              /* For integer types, if A has a smaller type
3787                 than T the result depends on the possible
3788                 overflow in P + A.
3789                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3790                 However, if an overflow in P + A would cause
3791                 undefined behavior, we can assume that there
3792                 is no overflow.  */
3793              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3794                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3795                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3796                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3797      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3798   (simplify
3799    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3800     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3801    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3802         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3803         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3804     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3805      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3806     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3807          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3808             final type requires a sign- or zero-extension,
3809             then we have to punt - it is not defined which
3810             one is correct.  */
3811          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3812              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3813              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3814              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3815              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3816      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3817    (simplify
3818     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3819      (pointer_diff @0 @1))
3820    (simplify
3821     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3822     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3823        thus sign-extended if necessary.  */
3824     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3825      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3826         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3827         we don't want to diagnose overflow here.  */
3828      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3829             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3831 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3832     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3833 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3834      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3835  (for plusminus (plus minus)
3836   (simplify
3837    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3838    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3839         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3840         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3841             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3842             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3843     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3844      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3845         original operand (but not on both).  */
3846      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3847      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3848   )))
3849   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3850   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3851    (simplify
3852     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3853     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3854           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3855           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3856              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3857              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3858              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3859           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3860               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3861                    && expr_not_equal_to (@0,
3862                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3863                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3864                       ? expr_not_equal_to (@2,
3865                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3866                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3867                       : (expr_not_equal_to (@2,
3868                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3869                          && expr_not_equal_to (@2,
3870                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3871                                 + 1))))))
3872          && single_use (@3))
3873      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3874    (simplify
3875     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3876     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3877           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3878           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3879              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3880              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3881              for @0 0 and @2 min.  */
3882           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3883               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3884                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3885                        || expr_not_equal_to (@0,
3886                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3887                   || expr_not_equal_to (@2,
3888                         (plusminus == PLUS_EXPR
3889                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3890                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3891          && single_use (@3))
3892      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3894 #if GIMPLE
3895 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3896    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3897 (simplify
3898  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3899   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3900        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3901        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3902        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3903            || optab_handler (smul_optab,
3904                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3905    (with { tree t = type;
3906            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3907            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3908                                              element_precision (type));
3909            w += 1;
3910            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3911                                         : t, w);
3912            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3913     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3914 (simplify
3915  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3916   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3917        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3918        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3919        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3920        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3921        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3922            || optab_handler (smul_optab,
3923                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3924    (with { tree t = type;
3925            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3926            unsigned int prec = element_precision (type);
3927            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3928            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3929            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3930                                         : t, w);
3931            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3932     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3933 #endif
3935 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3936    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3937    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3938 (for op (bit_ior bit_xor)
3939  (simplify
3940   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3941       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3942   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3943        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3944    (mult @1
3945          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3946  (simplify
3947   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3948         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3949   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3950        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3951        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3952    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3953            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3954                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3955     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3956  (simplify
3957   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3958         @1)
3959   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3960        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3961    (mult @1
3962          { wide_int_to_tree (type,
3963                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3964  (simplify
3965   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3966       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3967   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3968        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3969        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3970        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3971    (with { tree t = type;
3972            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3973              t = unsigned_type_for (t);
3974            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3975            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3976                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3977     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3978  (simplify
3979   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3980         @1)
3981   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3982        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3983        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3984    (with { tree t = type;
3985            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3986              t = unsigned_type_for (t);
3987            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3988            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3989     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3991 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3993 (for minmax (min max)
3994  (simplify
3995   (minmax @0 @0)
3996   @0)
3997 /* max(max(x,y),x) -> max(x,y)  */
3998  (simplify
3999   (minmax:c (minmax:c@2 @0 @1) @0)
4000   @2))
4001 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
4002 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
4003  (simplify
4004   (minmax @0 @0)
4005   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4006     @0)))
4007 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
4008 (simplify
4009  (min:c (max:c @0 @1) @1)
4010  @1)
4011 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
4012 (simplify
4013  (max:c (min:c @0 @1) @1)
4014  @1)
4015 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
4016 (simplify
4017  (max:c @0 (negate @0))
4018  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
4019       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4020           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
4021   (abs @0)))
4022 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
4023 (simplify
4024  (min:c @0 (negate @0))
4025  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
4026       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4027           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
4028   (negate (abs @0))))
4029 (simplify
4030  (min @0 @1)
4031  (switch
4032   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4033        && TYPE_MIN_VALUE (type)
4034        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4035    @1)
4036   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4037        && TYPE_MAX_VALUE (type)
4038        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4039    @0)))
4040 (simplify
4041  (max @0 @1)
4042  (switch
4043   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4044        && TYPE_MAX_VALUE (type)
4045        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4046    @1)
4047   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4048        && TYPE_MIN_VALUE (type)
4049        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4050    @0)))
4052 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
4053 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
4054 (simplify
4055  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
4056   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4057    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4058     @2
4059     @0)))
4061 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
4062 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
4063 (simplify
4064  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
4065   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4066    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4067     @0
4068     @2)))
4070 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
4071    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
4072 (for minmax (min max)
4073      cmp (lt gt)
4074  (simplify
4075   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
4076   (with
4077    {
4078      poly_int64 off0, off1;
4079      tree base0, base1;
4080      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
4081                                   off0, off1, GENERIC);
4082    }
4083    (if (equal == 1)
4084     (if (minmax == MIN_EXPR)
4085      (if (known_le (off0, off1))
4086       @2
4087       (if (known_gt (off0, off1))
4088        @3))
4089      (if (known_ge (off0, off1))
4090       @2
4091       (if (known_lt (off0, off1))
4092        @3)))))))
4094 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
4095    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
4096 (for minmax (min max)
4097  (simplify
4098   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
4099   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4100        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
4101        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
4102        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
4103    (minmax @1 (convert @2)))))
4105 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
4106  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
4107     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
4108  (simplify
4109   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
4110    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
4111        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
4112        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4113    @0)))
4114 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
4115    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
4116    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
4117    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
4118    worry about it either.  */
4119 (if (flag_finite_math_only)
4120  (simplify
4121   (FMIN_ALL @0 @1)
4122   (min @0 @1))
4123  (simplify
4124   (FMAX_ALL @0 @1)
4125   (max @0 @1)))
4126 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
4127 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
4128      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
4129  (simplify
4130   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
4131   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4132        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4133            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
4134    (negate (maxmin @0 @1)))))
4135 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
4136    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
4137 (for minmax (min max)
4138  maxmin (max min)
4139  (simplify
4140   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
4141   (bit_not (maxmin @0 @1)))
4142 /* ~MAX(~X, Y) --> MIN(X, ~Y) */
4143 /* ~MIN(~X, Y) --> MAX(X, ~Y) */
4144  (simplify
4145   (bit_not (minmax:cs (bit_not @0) @1))
4146   (maxmin @0 (bit_not @1))))
4148 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
4149 /* MIN (X, Y) < X -> X > Y  */
4150 /* MIN (X, Y) >= X -> X <= Y  */
4151 (for minmax (min min min min max max max max)
4152      cmp    (eq  ne  lt  ge  eq  ne  gt  le )
4153      out    (le  gt  gt  le  ge  lt  lt  ge )
4154  (simplify
4155   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
4156   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4157    (out @0 @1))))
4158 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
4159    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
4160 (for cmp (eq ne)
4161  (simplify
4162   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4163   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4164                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4165    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4166    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4167                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4168     (cmp @0 @2)))))
4169 (for cmp (eq ne)
4170  (simplify
4171   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4172   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4173                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4174    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4175    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4176                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4177     (cmp @0 @2)))))
4179 /* X <= MAX(X, Y) -> true
4180    X > MAX(X, Y) -> false 
4181    X >= MIN(X, Y) -> true
4182    X < MIN(X, Y) -> false */
4183 (for minmax (min     min     max     max     )
4184      cmp    (ge      lt      le      gt      )
4185  (simplify
4186   (cmp:c @0 (minmax:c @0 @1))
4187   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
4189 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
4190 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
4191      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
4192      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
4193  (simplify
4194   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4195   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
4197 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
4198    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
4199    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
4200 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
4201 (simplify
4202  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
4203  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4204       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4205   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4206 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4207 (simplify
4208  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4209  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4210       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4211   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4212 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4213 (simplify
4214  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4215  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4216       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4217   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4219 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
4220 (simplify
4221   (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
4222   (max @2 @1))
4224 /* (zero_one == 0) ? y : z <op> y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4225 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4226  (simplify
4227   (cond (eq zero_one_valued_p@0
4228             integer_zerop)
4229         @1
4230         (op:c @2 @1))
4231   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4232        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4233        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4234        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4236 /* (zero_one != 0) ? z <op> y : y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4237 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4238  (simplify
4239   (cond (ne zero_one_valued_p@0
4240             integer_zerop)
4241        (op:c @2 @1)
4242         @1)
4243   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4244        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4245        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4246        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4248 /* ?: Value replacement. */
4249 /* a == 0 ? b : b + a  -> b + a */
4250 (for op (plus bit_ior bit_xor)
4251  (simplify
4252   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op:c@2 @1 @0))
4253    @2))
4254 /* a == 0 ? b : b - a  -> b - a */
4255 /* a == 0 ? b : b ptr+ a  -> b ptr+ a */
4256 /* a == 0 ? b : b shift/rotate a -> b shift/rotate a */
4257 (for op (lrotate rrotate lshift rshift minus pointer_plus)
4258  (simplify
4259   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op@2 @1 @0))
4260    @2))
4262 /* a == 1 ? b : b / a  -> b / a */
4263 (for op (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
4264  (simplify
4265   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op@2 @1 @0))
4266    @2))
4268 /* a == 1 ? b : a * b -> a * b */
4269 (for op (mult)
4270  (simplify
4271   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op:c@2 @1 @0))
4272    @2))
4274 /* a == -1 ? b : a & b -> a & b */
4275 (for op (bit_and)
4276  (simplify
4277   (cond (eq @0 integer_all_onesp) @1 (op:c@2 @1 @0))
4278    @2))
4280 /* Simplifications of shift and rotates.  */
4282 (for rotate (lrotate rrotate)
4283  (simplify
4284   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
4285   @0))
4287 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
4288 (simplify
4289  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
4290  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
4291   @0))
4293 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
4294 (simplify
4295  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
4296  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4297   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
4298   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4300 (simplify
4301  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
4302  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
4303       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
4304          long as the low TYPE_PRECISION (type)
4305          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
4306       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4307       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4308       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4309       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4310       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
4311           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
4312                         TYPE_PRECISION (type)
4313                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
4314   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4316 /* For (x << c) >> c, optimize into x & ((unsigned)-1 >> c) for
4317    unsigned x OR truncate into the precision(type) - c lowest bits
4318    of signed x (if they have mode precision or a precision of 1).  */
4319 (simplify
4320  (rshift (nop_convert? (lshift @0 INTEGER_CST@1)) @@1)
4321  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4322   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4323    (bit_and (convert @0) (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))
4324    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4325     (with {
4326       int width = element_precision (type) - tree_to_uhwi (@1);
4327       tree stype = NULL_TREE;
4328       if (width <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
4329         stype = build_nonstandard_integer_type (width, 0);
4330      }
4331      (if (stype && (width == 1 || type_has_mode_precision_p (stype)))
4332       (convert (convert:stype @0))))))))
4334 /* Optimize x >> x into 0 */
4335 (simplify
4336  (rshift @0 @0)
4337   { build_zero_cst (type); })
4339 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
4340  (simplify
4341   (shiftrotate @0 integer_zerop)
4342   (non_lvalue @0))
4343  (simplify
4344   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
4345   @0)
4346  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
4347     if vector2 is uniform.  */
4348  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
4349   (simplify
4350    (shiftrotate @0 vec@1)
4351    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
4352     (if (tem)
4353      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
4355 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
4356    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
4357 #if GIMPLE
4358 (for shift (lshift rshift)
4359  (simplify
4360   (shift @0 SSA_NAME@1)
4361    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4362     (with {
4363       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
4364       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4365      }
4366      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
4367       @0)))))
4368 #endif
4370 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
4371    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
4372 (simplify
4373  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
4374  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
4375                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
4376                                            element_precision (type)), @1); }))
4378 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
4379 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
4380  (simplify
4381   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4382   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
4383    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4384         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4385         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
4386         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
4387     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
4388                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
4389      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
4390         being well defined.  */
4391      (if (low >= prec)
4392       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
4393        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
4394        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
4395         { build_zero_cst (type); }
4396         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
4397       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
4400 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
4401 (simplify
4402  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
4403   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
4404    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
4405    { build_zero_cst (type); }))
4407 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
4408    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
4409    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.
4410    Note for `(1 >> x)`, the & 1 has been removed so matching that seperately. */
4411 (for cmp (ne eq)
4412      icmp (eq ne)
4413  (simplify
4414   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4415    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4416            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4417     (if (c1 < c2)
4418      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4419      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
4420  (simplify
4421   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4422    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4423     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4424             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4425      (if (c1 > c2)
4426       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4427       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); })))))
4428  /* `(1 >> X) != 0` -> `X == 0` */
4429  /* `(1 >> X) == 0` -> `X != 0` */
4430  (simplify
4431   (cmp (rshift integer_onep@1 @0) integer_zerop)
4432    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4433     (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4435 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
4436    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
4437    if CST2 != 0.  */
4438 (for cmp (ne eq)
4439  (simplify
4440   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
4441   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
4442    (if (cand < 0
4443         || (!integer_zerop (@2)
4444             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
4445     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4446     (if (!integer_zerop (@2)
4447          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
4448      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
4450 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
4451         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
4452 (for cmp (ne eq)
4453  (simplify
4454   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4455   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4456        && tree_to_shwi (@1) > 0
4457        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4458     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
4459       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4460       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4461               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
4462               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
4463         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
4464              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
4465  (simplify
4466   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4467   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4468        && tree_to_shwi (@1) > 0
4469        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4470     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
4471             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
4472             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4473             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4474             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4475             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
4476       (if ((c2 & c3) != c3)
4477         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4478         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
4479           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
4480             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4481             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4482                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4483           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
4484             (switch
4485               (if ((c2 & smask) == 0)
4486                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4487                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4488               (if ((c3 & smask) == 0)
4489                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4490                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4491               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
4492                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4493               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4494                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
4496 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
4497         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
4498    if the new mask might be further optimized.  */
4499 (for shift (lshift rshift)
4500  (simplify
4501   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
4502            INTEGER_CST@2)
4503    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
4504         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4505         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4506         && tree_to_uhwi (@1) > 0
4507         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
4508     (with
4509      {
4510        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
4511        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
4512        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
4513        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
4514        unsigned int prec;
4516        if (shift == LSHIFT_EXPR)
4517          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
4518        else if (shift == RSHIFT_EXPR
4519                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
4520          {
4521            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
4522            tree arg00 = @0;
4523            /* See if more bits can be proven as zero because of
4524               zero extension.  */
4525            if (@3 != @0
4526                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
4527              {
4528                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
4529                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
4530                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
4531                  {
4532                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
4533                    /* See if we can shorten the right shift.  */
4534                    if (shiftc < prec)
4535                      shift_type = inner_type;
4536                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
4537                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
4538                       is all ones.  */
4539                  }
4540              }
4541            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
4542            if (shiftc < prec)
4543              {
4544                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
4545                zerobits <<= prec - shiftc;
4546              }
4547            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
4548               can contain actually sign bits, so no transformation is
4549               possible, unless MASK masks them all away.  In that
4550               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
4551            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
4552                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
4553              {
4554                if ((mask & zerobits) == 0)
4555                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
4556                else
4557                  zerobits = 0;
4558              }
4559          }
4560      }
4561      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
4562      (if ((mask & zerobits) == mask)
4563       { build_int_cst (type, 0); }
4564       (with { newmask = mask | zerobits; }
4565        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
4566         (with
4567          {
4568            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
4569               mode's mask.  */
4570            for (prec = BITS_PER_UNIT;
4571                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
4572              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
4573                break;
4574          }
4575          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4576               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
4577           (with
4578            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
4579            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
4580             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
4581              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
4582              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
4584 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
4585 (for cmp (ne eq)
4586        icmp (eq ne)
4587  (simplify
4588   (cmp
4589    (bit_and
4590     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
4591   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4592    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4593                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
4595 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
4596    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
4597 (for shift (lshift rshift)
4598  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
4599   (simplify
4600    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
4601    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4602     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
4603      (if (mask)
4604       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
4606 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
4607 (simplify
4608  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4609   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4610        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
4611            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4612            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
4613    (with
4614     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
4615      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
4617 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
4618    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
4619 (for rotate (lrotate rrotate)
4620  (simplify
4621   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4622    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
4623          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4624          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
4625         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
4626             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
4627     (with
4628      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
4629       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
4631 (for cmp (eq ne)
4632  (for rotate (lrotate rrotate)
4633       invrot (rrotate lrotate)
4634   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
4635   (simplify
4636    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
4637    (cmp @1 @2))
4638   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
4639   (simplify
4640    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4641    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
4642   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
4643   (simplify
4644    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
4645     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
4646      (cmp @0 @2)))))
4648 /* Narrow a lshift by constant.  */
4649 (simplify
4650  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
4651  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4652       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4653       && !integer_zerop (@2)
4654       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4655   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4656        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
4657    (lshift (convert @1) @2)
4658    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
4659     { build_zero_cst (type); }))))
4661 /* Simplifications of conversions.  */
4663 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
4664 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
4665  (simplify
4666   (cvt @0)
4667   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4668        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
4669    @0)))
4671 /* Contract view-conversions.  */
4672 (simplify
4673   (view_convert (view_convert @0))
4674   (view_convert @0))
4676 /* For integral conversions with the same precision or pointer
4677    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
4678 (simplify
4679   (view_convert @0)
4680   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
4681        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4682        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4683    (convert @0)))
4685 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
4686    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
4687 (simplify
4688   (view_convert (convert@0 @1))
4689   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4690        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4691        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
4692        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4693            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4694                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
4695    (view_convert @1)))
4697 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
4698 (simplify
4699   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
4700   (with
4701    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4702                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
4703    (switch
4704     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4705      { build_zero_cst (type); })
4706     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
4707          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
4708          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
4709                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
4710                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
4711      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
4713 /* Re-association barriers around constants and other re-association
4714    barriers can be removed.  */
4715 (simplify
4716  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
4717  @0)
4718 (simplify
4719  (paren (paren@1 @0))
4720  @1)
4722 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
4723 (for ocvt (convert float fix_trunc)
4724  (for icvt (convert float)
4725   (simplify
4726    (ocvt (icvt@1 @0))
4727    (with
4728     {
4729       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
4730       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
4731       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
4732       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
4733       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
4734       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
4735       unsigned int inside_prec = element_precision (inside_type);
4736       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
4737       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
4738       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
4739       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
4740       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
4741       unsigned int inter_prec = element_precision (inter_type);
4742       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
4743       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
4744       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
4745       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
4746       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
4747       unsigned int final_prec = element_precision (type);
4748       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
4749     }
4750    (switch
4751     /* In addition to the cases of two conversions in a row
4752        handled below, if we are converting something to its own
4753        type via an object of identical or wider precision, neither
4754        conversion is needed.  */
4755     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
4756           || (GENERIC
4757               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
4758          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
4759              || (inter_float && final_float))
4760          && inter_prec >= final_prec)
4761      (ocvt @0))
4763     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
4764        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
4765        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
4766        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
4767        then we sometimes need the middle conversion.  */
4768     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
4769          && (final_int || final_float)
4770          && inter_prec >= inside_prec
4771          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
4772      (ocvt @0))
4774     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
4775        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
4776        final conversion does not change precision we can drop the
4777        intermediate conversion.  Similarly truncation of a sign-extension
4778        can be replaced by a single sign-extension.  */
4779     (if (inside_int && inter_int && final_int
4780          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
4781               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
4782              || final_prec == inter_prec
4783              || (inside_prec < inter_prec && inter_prec > final_prec
4784                  && !inside_unsignedp && inter_unsignedp)))
4785      (ocvt @0))
4787     /* Two conversions in a row are not needed unless:
4788         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
4789         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
4790         - the intermediate type is narrower than both initial and
4791           final, or
4792         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
4793           and the outermost type is wider than the intermediate, or
4794         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
4795           intermediate and final types differ, or
4796         - the final type is a pointer type and the precisions of the
4797           initial and intermediate types differ.  */
4798     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
4799          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
4800          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
4801          && ! (inside_int && inter_int
4802                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
4803                && inter_prec < final_prec)
4804          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
4805              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
4806          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
4807          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
4808      (ocvt @0))
4810    /* `(outer:M)(inter:N) a:O`
4811       can be converted to `(outer:M) a`
4812       if M <= O && N >= O. No matter what signedness of the casts,
4813       as the final is either a truncation from the original or just
4814       a sign change of the type. */
4815    (if (inside_int && inter_int && final_int
4816         && final_prec <= inside_prec
4817         && inter_prec >= inside_prec)
4818     (convert @0))
4820     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4821        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4822     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4823          && final_int && inter_int && inside_int
4824          && final_prec == inside_prec
4825          && final_prec > inter_prec
4826          && inter_unsignedp)
4827      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4828                               (inside_type,
4829                                wi::mask (inter_prec, false,
4830                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4832     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4833        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4834        floating-point conversion.  */
4835     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4836          && inside_int && inter_float && final_int &&
4837          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4838          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4839      (convert @0)))))))
4841 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4842    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4843    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4844 #if GIMPLE
4845 (simplify
4846    (float (fix_trunc @0))
4847    (if (!flag_trapping_math
4848         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4849         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4850                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4851       (IFN_TRUNC @0)))
4852 #endif
4854 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4855    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4856    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4857 (simplify
4858   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4859   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4860        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4861        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4862        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4863                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4864    (convert @0)))
4867 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4868 (simplify
4869   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4870   (convert @0))
4872 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4873 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4874      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4875   (simplify
4876    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4877    @0))
4879 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4880 (simplify
4881   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4882   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4883     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4885 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4886 (for op (plus minus)
4887  (simplify
4888   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4889   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4890        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4891    (with
4892      {
4893        wi::overflow_type overflow;
4894        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4895                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4896      }
4897      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4898          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4899       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4900       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4901        (convert (op (convert:utype @0)
4902                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4904 /* Canonicalization of binary operations.  */
4906 /* Convert X + -C into X - C.  */
4907 (simplify
4908  (plus @0 REAL_CST@1)
4909  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4910   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4911    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4912     (minus @0 { tem; })))))
4914 /* Convert x+x into x*2.  */
4915 (simplify
4916  (plus @0 @0)
4917  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4918   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4919   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4920    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4922 /* 0 - X  ->  -X.  */
4923 (simplify
4924  (minus integer_zerop @1)
4925  (negate @1))
4926 (simplify
4927  (pointer_diff integer_zerop @1)
4928  (negate (convert @1)))
4930 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4931    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4932    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4933 (simplify
4934  (minus real_zerop@0 @1)
4935  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4936   (negate @1)))
4938 /* Transform x * -1 into -x.  */
4939 (simplify
4940  (mult @0 integer_minus_onep)
4941  (negate @0))
4943 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4944    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4945 (simplify
4946  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4947  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4948       && single_use (@3)
4949       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4950   (mult (mult @0 @2) @1)))
4952 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4953    number.  */
4954 (match compositional_complex
4955  (convert? (complex @0 @1)))
4957 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4958 (simplify
4959  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4960  @0)
4961 (simplify
4962  (realpart (complex @0 @1))
4963  @0)
4964 (simplify
4965  (imagpart (complex @0 @1))
4966  @1)
4968 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4969 (simplify
4970  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4971  (convert (realpart @0)))
4972 (simplify
4973  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4974  (convert (negate (imagpart @0))))
4975 (for part (realpart imagpart)
4976  (for op (plus minus)
4977   (simplify
4978    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4979    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4980 (simplify
4981  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4982  (convert (COS @0)))
4983 (simplify
4984  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4985  (convert (SIN @0)))
4987 /* conj(conj(x)) -> x  */
4988 (simplify
4989  (conj (convert? (conj @0)))
4990  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4991   (convert @0)))
4993 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4994 (simplify
4995  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4996  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4997   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4999 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
5000 (for bswap (BSWAP)
5001  (simplify
5002   (bswap (bswap @0))
5003   @0)
5004  (simplify
5005   (bswap (bit_not (bswap @0)))
5006   (bit_not @0))
5007  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
5008   (simplify
5009    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
5010    (bitop @0 (bswap @1))))
5011  (for cmp (eq ne)
5012   (simplify
5013    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
5014    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
5015     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
5016   (simplify
5017    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
5018    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
5019     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
5020  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
5021  (simplify
5022   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
5023            INTEGER_CST@3)
5024    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5025         && tree_fits_uhwi_p (@2)
5026         && tree_fits_uhwi_p (@3))
5027     (with
5028      {
5029       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
5030       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
5031       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
5032       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
5033       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
5034      }
5035      (if (bits < prec
5036           && mask < (256u>>lo)
5037           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
5038       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
5039        (if (ns == 0)
5040         (bit_and (convert @1) @3)
5041         (with
5042          {
5043           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
5044           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
5045          }
5046          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
5047  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
5048  (simplify
5049   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
5050    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5051         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
5052         && tree_fits_uhwi_p (@1))
5053     (with
5054      {
5055       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5056       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
5057       /* If the bswap was extended before the original shift, this
5058          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
5059          the original shift.  */
5060       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
5061      }
5062      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
5063         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
5064      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
5065           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
5066           && TYPE_UNSIGNED (type)
5067           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
5068       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
5069        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
5070       (if (bits + 8 == prec)
5071        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
5072         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
5073         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
5074        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
5075         (with 
5076          {
5077           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
5078           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
5079                                        : signed_char_type_node;
5080          }
5081          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
5082  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
5083  (simplify
5084   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
5085    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5086         && tree_fits_uhwi_p (@1)
5087         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
5088     (with
5089      {
5090       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5091       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
5092       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
5093      }
5094      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
5097 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
5099 /* Simplify constant conditions.
5100    Only optimize constant conditions when the selected branch
5101    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
5102    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
5103    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
5104    this one as we depend on doing this transform before possibly
5105    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
5106    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
5107    genmatch cannot handle.  */
5108 (simplify
5109  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
5110  (if (integer_zerop (@0))
5111   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
5112    @2)
5113   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
5114    @1)))
5115 (simplify
5116  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
5117  (if (integer_all_onesp (@0))
5118   @1
5119   (if (integer_zerop (@0))
5120    @2)))
5122 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
5123 (for op (negate bit_not abs absu)
5124  (simplify
5125   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
5126   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
5128 /* Sink unary conversions to branches, but only if we do fold both
5129    and the target's truth type is the same as we already have.  */
5130 (simplify
5131  (convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5132  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5133       && types_match (TREE_TYPE (@0), truth_type_for (type)))
5134   (vec_cond @0 (convert! @1) (convert! @2))))
5136 /* Likewise for view_convert of nop_conversions. */
5137 (simplify
5138  (view_convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5139  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5140       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5141                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5142       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))))
5143   (vec_cond @0 (view_convert! @1) (view_convert! @2))))
5145 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
5146 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
5147          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
5148          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
5149 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
5150  (simplify
5151   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
5152   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
5154 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
5155  (simplify
5156   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
5157   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
5158  (simplify
5159   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
5160   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
5162 #if GIMPLE
5163 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
5164  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
5165            INTEGER_CST@1)
5166  (with {
5167          int ibit = tree_log2 (@0);
5168          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5169        }
5170   (if (ibit == ibit2
5171       && ibit >= 0
5172       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5174 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5175  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
5176           INTEGER_CST@1)
5177  (with {
5178          int ibit = tree_log2 (@0);
5179          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5180        }
5181   (if (ibit == ibit2
5182       && ibit >= 0
5183       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5185 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5186  (bit_and:c
5187   (convert1?@4
5188    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
5189   (convert2? @0))
5190  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5192 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5193  (bit_and:c
5194   (convert1?@4
5195    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
5196   (convert2? @0))
5197  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5199 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5200  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
5201             INTEGER_CST@1)
5202  (with {
5203          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5204                                               TYPE_PRECISION(type)));
5205          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5206        }
5207   (if (ibit == ibit2
5208       && ibit >= 0
5209       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5211 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5212  (bit_and@4
5213   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
5214   INTEGER_CST@1)
5215  (with {
5216          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5217                                               TYPE_PRECISION(type)));
5218          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5219        }
5220   (if (ibit == ibit2
5221       && ibit >= 0
5222       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5224 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5225  (bit_and:c
5226   (convert1?@3
5227    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
5228   (convert2? @0))
5229  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5231 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5232  (bit_and:c
5233   (convert1?@3
5234    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
5235   (convert2? @0))
5236   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5238 #endif
5240 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
5241    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
5242    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
5243 #if GIMPLE
5244 /* These can only be done in gimple as fold likes to convert:
5245    (CMP) & N into (CMP) ? N : 0
5246    and we try to match the same pattern again and again. */
5247 (simplify
5248  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
5249  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5250   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
5251 (simplify
5252  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
5253  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5254   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
5255 (simplify
5256  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
5257  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5258   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5259 (simplify
5260  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
5261  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5262   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5264 /*  ((VCE (a cmp b ? -1 : 0)) < 0) ? c : d is just
5265     (VCE ((a cmp b) ? (VCE c) : (VCE d))) when TYPE_PRECISION of the
5266     component type of the outer vec_cond is greater equal the inner one.  */
5267 (for cmp (simple_comparison)
5268  (simplify
5269   (vec_cond
5270     (lt (view_convert@5 (vec_cond@6 (cmp@4 @0 @1)
5271                                     integer_all_onesp
5272                                     integer_zerop))
5273           integer_zerop) @2 @3)
5274   (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5275        && VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@5))
5276        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@5))
5277        && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@6))
5278        && VECTOR_TYPE_P (type)
5279        && tree_int_cst_le (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)),
5280                            TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@6))))
5281        && TYPE_SIZE (type) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@6)))
5282    (with { tree vtype = TREE_TYPE (@6);}
5283      (view_convert:type
5284        (vec_cond @4 (view_convert:vtype @2) (view_convert:vtype @3)))))))
5286 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
5287 (simplify
5288  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
5289  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5290   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
5291 (simplify
5292  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5293  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5294   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
5295 (simplify
5296  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
5297  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5298   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5299 (simplify
5300  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5301  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5302   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5303 #endif
5305 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
5306    types are compatible.  */
5307 (simplify
5308  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
5309  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
5310       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5311   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
5312    (bit_not @0)
5313    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
5314     @0))))
5316 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
5317 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
5318    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
5319 #if GIMPLE
5320 (simplify
5321  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
5322  (switch
5323   (if (integer_zerop (@2))
5324    (switch
5325     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types.  */
5326     (if (integer_onep (@1))
5327      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
5328     /* a ? -1 : 0 -> -a.  */
5329     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
5330      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5331       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5332       (convert (convert:boolean_type_node @0))
5333       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5334        (with {
5335           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5336                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5337         }
5338         (convert (negate (convert:intt (convert:boolean_type_node @0)))))
5339        (negate (convert:type (convert:boolean_type_node @0))))))
5340     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
5341     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
5342      (with {
5343        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
5344       }
5345       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))))
5346   (if (integer_zerop (@1))
5347    (switch
5348     /* a ? 0 : 1 -> !a.  */
5349     (if (integer_onep (@2))
5350      (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; })))
5351     /* a ? 0 : -1 -> -(!a).  */
5352     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
5353      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5354       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5355       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; }))
5356       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5357        (with {
5358           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5359                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5360         }
5361         (convert (negate (convert:intt (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5362                                                 { boolean_true_node; })))))
5363        (negate (convert:type (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5364                                       { boolean_true_node; }))))))
5365     /* a ? 0 : powerof2cst -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
5366     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5367      (with {
5368        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
5369       }
5370       (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5371                                 { boolean_true_node; })) { shift; })))))))
5373 /* (a > 1) ? 0 : (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5374    for unsigned types. */
5375 (simplify
5376  (cond (gt @0 integer_onep@1) integer_zerop (convert? @2))
5377  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5378       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5379   (convert (eq @0 @1))
5383 /* (a <= 1) & (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5384    for unsigned types. */
5385 (simplify
5386  (bit_and:c (convert1? (le @0 integer_onep@1)) (convert2? @2))
5387  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5388       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5389   (convert (eq @0 @1))
5393 /* `(a == CST) & a` can be simplified to `0` or `(a == CST)` depending
5394    on the first bit of the CST.  */
5395 (simplify
5396  (bit_and:c (convert@2 (eq @0 INTEGER_CST@1)) (convert? @0))
5397  (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
5398   @2
5399   { build_zero_cst (type); }))
5401 /* Optimize
5402    # x_5 in range [cst1, cst2] where cst2 = cst1 + 1
5403    x_5 == cstN ? cst4 : cst3
5404    # op is == or != and N is 1 or 2
5405    to r_6 = x_5 + (min (cst3, cst4) - cst1) or
5406    r_6 = (min (cst3, cst4) + cst1) - x_5 depending on op, N and which
5407    of cst3 and cst4 is smaller.
5408    This was originally done by two_value_replacement in phiopt (PR 88676).  */
5409 (for eqne (ne eq)
5410  (simplify
5411   (cond (eqne SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3)
5412   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5413        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5414        && (wi::to_widest (@2) + 1 == wi::to_widest (@3)
5415            || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3) + 1))
5416    (with {
5417      value_range r;
5418      get_range_query (cfun)->range_of_expr (r, @0);
5419      if (r.undefined_p ())
5420        r.set_varying (TREE_TYPE (@0));
5422      wide_int min = r.lower_bound ();
5423      wide_int max = r.upper_bound ();
5424     }
5425     (if (min + 1 == max
5426          && (wi::to_wide (@1) == min
5427              || wi::to_wide (@1) == max))
5428      (with {
5429        tree arg0 = @2, arg1 = @3;
5430        tree type1;
5431        if ((eqne == EQ_EXPR) ^ (wi::to_wide (@1) == min))
5432          std::swap (arg0, arg1);
5433        if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
5434          type1 = TREE_TYPE (@0);
5435        else
5436          type1 = type;
5437        auto prec = TYPE_PRECISION (type1);
5438        auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type1);
5439        if (TREE_CODE (type1) == BOOLEAN_TYPE)
5440         type1 = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5441        min = wide_int::from (min, prec,
5442                              TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)));
5443        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (arg0), prec,
5444                                     TYPE_SIGN (type));
5445        enum tree_code code;
5446        wi::overflow_type ovf;
5447        if (tree_int_cst_lt (arg0, arg1))
5448          {
5449            code = PLUS_EXPR;
5450            a -= min;
5451            if (!unsign)
5452              {
5453                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to add a
5454                   to it.  Check if that operation can overflow for those 2 values
5455                   and if yes, force unsigned type.  */
5456                wi::add (min + (wi::neg_p (a) ? 0 : 1), a, SIGNED, &ovf);
5457                if (ovf)
5458                  type1 = unsigned_type_for (type1);
5459              }
5460          }
5461        else
5462          {
5463            code = MINUS_EXPR;
5464            a += min;
5465            if (!unsign)
5466              {
5467                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to subtract
5468                   it from a.  Check if that operation can overflow for those 2
5469                   values and if yes, force unsigned type.  */
5470                wi::sub (a, min + (wi::neg_p (min) ? 0 : 1), SIGNED, &ovf);
5471                if (ovf)
5472                 type1 = unsigned_type_for (type1);
5473              }
5474          }
5475        tree arg = wide_int_to_tree (type1, a);
5476       }
5477       (if (code == PLUS_EXPR)
5478        (convert (plus (convert:type1 @0) { arg; }))
5479        (convert (minus { arg; } (convert:type1 @0))))))))))
5480 #endif
5482 (simplify
5483  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
5484  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5485       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5486   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
5488 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
5489    be extended.  */
5490 /* This pattern implements two kinds simplification:
5492    Case 1)
5493    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
5494      1) Conversions are type widening from smaller type.
5495      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
5496      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
5497    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
5498    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
5499    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
5500    referred var is always benefitial for complicated cases.
5502    Case 2)
5503    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
5504 (for cmp (lt le gt ge eq ne)
5505  (simplify
5506   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
5507   (with
5508    {
5509      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
5510      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
5511      enum tree_code code = ERROR_MARK;
5513      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
5514          && int_fits_type_p (@2, from_type)
5515          && (types_match (c1_type, from_type)
5516              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5517                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5518                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
5519          && (types_match (c2_type, from_type)
5520              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5521                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5522                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
5523        {
5524          if (cmp != EQ_EXPR)
5525            code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @3, @1, @2);
5526          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
5527          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
5528            code = EQ_EXPR;
5529        }
5530    }
5531    (if (code == MAX_EXPR)
5532     (convert (max @1 (convert @2)))
5533     (if (code == MIN_EXPR)
5534      (convert (min @1 (convert @2)))
5535      (if (code == EQ_EXPR)
5536       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
5537                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
5539 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
5541      1) OP is PLUS or MINUS.
5542      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
5543      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
5545    This pattern also handles special cases like:
5547      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
5548         integer zero.  In this case,
5549           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
5550           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
5551      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
5552         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
5553         code.
5555    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
5556    simplified at the moment because C standard requires additional
5557    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
5558    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
5559 (for op (plus minus)
5560  (for cmp (lt le gt ge)
5561   (simplify
5562    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5563    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
5564     (if (types_match (from_type, to_type)
5565          /* Check if it is special case A).  */
5566          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5567              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
5568              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
5569              && integer_zerop (@1)
5570              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
5571      (with
5572       {
5573         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
5574         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
5575         wide_int real_c1;
5576         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
5577         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
5578         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
5579         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
5581         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
5582             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
5583             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
5584         if (!types_match (from_type, to_type))
5585           {
5586             if (cmp_code == LT_EXPR)
5587               cmp_code = GT_EXPR;
5588             if (cmp_code == GE_EXPR)
5589               cmp_code = LE_EXPR;
5590             c1 = wi::max_value (to_type);
5591           }
5592         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
5593            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
5594            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
5595            if it is undefined.  */
5596         if (op == PLUS_EXPR)
5597           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
5598         else
5599           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
5601         code = cmp_code;
5602         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
5603           {
5604             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
5605                by adjusting comparison operation if necessary.  */
5606             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5607                 && !overflow)
5608               {
5609                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
5610                 if (cmp_code == LE_EXPR)
5611                   code = LT_EXPR;
5612                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
5613                 if (cmp_code == GT_EXPR)
5614                   code = GE_EXPR;
5615               }
5616             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5617                 && !overflow)
5618               {
5619                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
5620                 if (cmp_code == LT_EXPR)
5621                   code = LE_EXPR;
5622                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
5623                 if (cmp_code == GE_EXPR)
5624                   code = GT_EXPR;
5625               }
5626             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
5627               {
5628                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
5629                   code = MIN_EXPR;
5630                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
5631                   code = MAX_EXPR;
5632               }
5633           }
5634       }
5635       (if (code == MAX_EXPR)
5636        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5637            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
5638        (if (code == MIN_EXPR)
5639         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5640             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
5642 #if GIMPLE
5643 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
5644    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
5645    some extra constraints.  */
5646 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
5647  (simplify
5648   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
5649         (convert3? @0) (convert4? @1))
5650   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5651        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
5652            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5653             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
5654             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
5655             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
5656             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
5657            /* Or sign conversions for the comparison.  */
5658            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
5659                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
5660    (switch
5661     (if (cmp == EQ_EXPR)
5662      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5663       (view_convert @c1)
5664       (convert @c1)))
5665     (if (cmp == NE_EXPR)
5666      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5667       (view_convert @c0)
5668       (convert @c0)))
5669     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
5670      (if (!HONOR_NANS (type))
5671       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5672        (view_convert (min @c0 @c1))
5673        (convert (min @c0 @c1)))))
5674     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
5675      (if (!HONOR_NANS (type))
5676       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5677        (view_convert (max @c0 @c1))
5678        (convert (max @c0 @c1)))))
5679     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
5680      (if (!HONOR_NANS (type))
5681       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5682        (view_convert @c1)
5683        (convert @c1))))
5684     (if (cmp == LTGT_EXPR)
5685      (if (!HONOR_NANS (type))
5686       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5687        (view_convert @c0)
5688        (convert @c0))))))))
5690 /* This is for VEC_COND_EXPR
5691    Optimize A < B ? A : B to MIN (A, B)
5692             A > B ? A : B to MAX (A, B).  */
5693 (for cmp (lt le ungt unge gt ge unlt unle)
5694      minmax (min min min min max max max max)
5695      MINMAX (MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR)
5696  (simplify
5697   (vec_cond (cmp @0 @1) @0 @1)
5698    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
5699        && target_supports_op_p (type, MINMAX, optab_vector))
5700     (minmax @0 @1))))
5702 (for cmp (lt le ungt unge gt ge unlt unle)
5703      minmax (max max max max min min min min)
5704      MINMAX (MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR)
5705  (simplify
5706   (vec_cond (cmp @0 @1) @1 @0)
5707    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
5708        && target_supports_op_p (type, MINMAX, optab_vector))
5709     (minmax @0 @1))))
5710 #endif
5712 (for cnd (cond vec_cond)
5713  /* (a != b) ? (a - b) : 0 -> (a - b) */
5714  (simplify
5715   (cnd (ne:c @0 @1) (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
5716   @2)
5717  /* (a != b) ? (a ^ b) : 0 -> (a ^ b) */
5718  (simplify
5719   (cnd (ne:c @0 @1) (bit_xor:c@2 @0 @1) integer_zerop)
5720   @2)
5721  /* (a != b) ? (a & b) : a -> (a & b) */
5722  /* (a != b) ? (a | b) : a -> (a | b) */
5723  /* (a != b) ? min(a,b) : a -> min(a,b) */
5724  /* (a != b) ? max(a,b) : a -> max(a,b) */
5725  (for op (bit_and bit_ior min max)
5726   (simplify
5727    (cnd (ne:c @0 @1) (op:c@2 @0 @1) @0)
5728    @2))
5729  /* (a != b) ? (a * b) : (a * a) -> (a * b) */
5730  /* (a != b) ? (a + b) : (a + a) -> (a + b) */
5731  (for op (mult plus)
5732   (simplify
5733    (cnd (ne:c @0 @1) (op@2 @0 @1) (op @0 @0))
5734    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
5735     @2)))
5736  /* (a != b) ? (a + b) : (2 * a) -> (a + b) */
5737  (simplify
5738   (cnd (ne:c @0 @1) (plus:c@2 @0 @1) (mult @0 uniform_integer_cst_p@3))
5739   (if (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@3)) == 2)
5740    @2))
5743 /* These was part of minmax phiopt.  */
5744 /* Optimize (a CMP b) ? minmax<a, c> : minmax<b, c>
5745    to minmax<min/max<a, b>, c> */
5746 (for minmax (min max)
5747  (for cmp (lt le gt ge ne)
5748   (simplify
5749    (cond (cmp:c @1 @3) (minmax:c @1 @4) (minmax:c @2 @4))
5750    (with
5751     {
5752       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @2, @1, @3);
5753     }
5754     (if (code == MIN_EXPR)
5755      (minmax (min @1 @2) @4)
5756      (if (code == MAX_EXPR)
5757       (minmax (max @1 @2) @4)))))))
5759 /* Optimize (a CMP CST1) ? max<a,CST2> : a */
5760 (for cmp    (gt  ge  lt  le)
5761      minmax (min min max max)
5762  (simplify
5763   (cond (cmp:c @0 @1) (minmax:c@2 @0 @3) @4)
5764    (with
5765     {
5766       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @0, @1, @0, @4);
5767     }
5768     (if ((cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5769          && code == MIN_EXPR
5770          && integer_nonzerop (fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5771      (min @2 @4)
5772      (if ((cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5773           && code == MAX_EXPR
5774           && integer_nonzerop (fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5775       (max @2 @4))))))
5777 #if GIMPLE
5778 /* These patterns should be after min/max detection as simplifications
5779    of `(type)(zero_one ==/!= 0)` to `(type)(zero_one)`
5780    and `(type)(zero_one^1)` are not done yet.  See PR 110637.
5781    Even without those, reaching min/max/and/ior faster is better.  */
5782 (simplify
5783  (cond @0 zero_one_valued_p@1 zero_one_valued_p@2)
5784  (switch
5785   /* bool0 ? bool1 : 0 -> bool0 & bool1 */
5786   (if (integer_zerop (@2))
5787    (bit_and (convert @0) @1))
5788   /* bool0 ? 0 : bool2 -> (bool0^1) & bool2 */
5789   (if (integer_zerop (@1))
5790    (bit_and (bit_xor (convert @0) { build_one_cst (type); } ) @2))
5791   /* bool0 ? 1 : bool2 -> bool0 | bool2 */
5792   (if (integer_onep (@1))
5793    (bit_ior (convert @0) @2))
5794   /* bool0 ? bool1 : 1 -> (bool0^1) | bool1 */
5795   (if (integer_onep (@2))
5796    (bit_ior (bit_xor (convert @0) @2) @1))
5799 #endif
5801 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
5802 (simplify
5803  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
5804  (if (!TYPE_SATURATING (type)
5805       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
5806           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5807       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5808   @3))
5810 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
5811 (simplify
5812  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
5813  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5814   @3))
5816 /* X != C1 ? abs(X) : C2 simplifies to abs(x) when abs(C1) == C2. */
5817 (for op (abs absu)
5818  (simplify
5819   (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (op@3 @0) INTEGER_CST@2)
5820   (if (wi::abs (wi::to_wide (@1)) == wi::to_wide (@2))
5821    (if (op != ABSU_EXPR && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5822     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5823      (convert (absu:utype @0)))
5824     @3))))
5826 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
5827    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
5828 (simplify
5829  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
5830  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5831   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
5833 (for cnd (cond vec_cond)
5834  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
5835  (simplify
5836   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
5837   (cnd @0 @1 @3))
5838  (simplify
5839   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
5840   (cnd @0 @1 @3))
5841  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
5842  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
5843     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
5844     The following is still important to merge then and else arm cases
5845     from if-conversion.  */
5846  (simplify
5847   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
5848   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
5849    (cnd @0 @1 @3)))
5850  (simplify
5851   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
5852   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
5853    (cnd @0 @3 @4)))
5855  /* A ? B : B -> B.  */
5856  (simplify
5857   (cnd @0 @1 @1)
5858   @1)
5860  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
5861  (simplify
5862   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
5863   (cnd @0 @2 @1)))
5865 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison.
5867    None of these transformations work for modes with signed
5868    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
5869    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
5870    versa).  The last four will fix the sign of the result,
5871    even though the original expressions could be positive or
5872    negative, depending on the sign of A.
5874    Note that all these transformations are correct if A is
5875    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
5877 (for cnd (cond vec_cond)
5878  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
5879  (for cmp (eq uneq)
5880   (simplify
5881    (cnd (cmp @0 zerop) @2 (negate@1 @2))
5882     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5883          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5884      @1))
5885   (simplify
5886    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @2))
5887     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5888          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5889      @1))
5891  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
5892  (for cmp (ne ltgt)
5893   (simplify
5894    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5895     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5896          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5897      @1))
5898   (simplify
5899    (cnd (cmp @0 zerop) @1 integer_zerop)
5900     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5901          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5902      @1))
5904  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
5905  (for cmp (ge gt)
5906   (simplify
5907    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5908     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5909          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5910          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5911      (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5912       (absu:type @0)
5913       (abs @0)))))
5914  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
5915  (for cmp (le lt)
5916   (simplify
5917    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5918     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5919          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5920          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5921      (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5922            && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
5923           || TYPE_UNSIGNED (type))
5924       (with {
5925         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE(@0));
5926        }
5927        (convert (negate (absu:utype @0))))
5928        (negate (abs @0)))))
5931  /* (A - B) == 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (B - A) */
5932  (for cmp (eq uneq)
5933   (simplify
5934    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus@3 @2 @1))
5935    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5936     @3))
5937   (simplify
5938    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) integer_zerop (minus@3 @2 @1))
5939    @3)
5941  /* (A - B) != 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (A - B) */
5942  (for cmp (ne ltgt)
5943   (simplify
5944    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5945    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5946     @0))
5947   (simplify
5948    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) @0 integer_zerop)
5949    @0)
5951  /* (A - B) >=/> 0 ? (A - B) : (B - A)    same as abs (A - B) */
5952  (for cmp (ge gt)
5953   (simplify
5954    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5955    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5956         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5957     (abs @0))))
5958  /* (A - B) <=/< 0 ? (A - B) : (B - A)    same as -abs (A - B) */
5959  (for cmp (le lt)
5960   (simplify
5961    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5962    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5963         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5964     (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
5965          && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
5966      (with {
5967         tree utype = unsigned_type_for (type);
5968       }
5969       (convert (negate (absu:utype @0))))
5970       (negate (abs @0)))))
5974 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
5975 (simplify
5976  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
5977  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5978       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
5979       && TYPE_PRECISION (type) > 1
5980       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5981       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
5982   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
5984 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
5985    return all -1 or all 0 results.  */
5986 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
5987    but that isn't necessarily a win on its own.  */
5988 (simplify
5989  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5990  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5991       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5992                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5993       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5994           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5995   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5997 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
5998 (simplify
5999  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
6000  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
6001       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
6002                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
6003       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
6004           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
6005   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
6008 /* Simplifications of comparisons.  */
6010 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
6011    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
6012    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
6013 (for cmp  (le gt)
6014      acmp (lt ge)
6015  (simplify
6016   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
6017   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
6018    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
6019      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6020                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6021                                                      wi::to_wide (cst)
6022                                                      + 1)); })))))
6023 (for cmp  (ge lt)
6024      acmp (gt le)
6025  (simplify
6026   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
6027   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
6028    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
6029     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6030                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6031                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
6033 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
6034    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
6035    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
6036    that with expression code iteration.  */
6037 (for cmp (tcc_comparison)
6038      icmp (inverted_tcc_comparison)
6039      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
6040  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
6041     and handle some more cases by using
6042       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
6043     here but for that genmatch would need to "inline" that.
6044     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
6045  (simplify
6046   (bit_not (cmp @0 @1))
6047   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
6048        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
6049    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
6050       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
6051       a computed operator in the replacement tree thus we have
6052       to play the trick below.  */
6053    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6054              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6055     (if (ic == icmp)
6056      (icmp @0 @1)
6057      (if (ic == ncmp)
6058       (ncmp @0 @1))))))
6059  (simplify
6060   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
6061   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6062             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6063    (if (ic == icmp)
6064     (icmp @0 @1)
6065     (if (ic == ncmp)
6066      (ncmp @0 @1)))))
6067  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
6068  (simplify
6069   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
6070   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6071    (cmp @0 @1)))
6072  (simplify
6073   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
6074   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6075    (cmp @0 @1)))
6076  (simplify
6077   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
6078   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6079    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6080              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6081     (if (ic == icmp)
6082      (icmp @0 @1)
6083      (if (ic == ncmp)
6084       (ncmp @0 @1))))))
6085  (simplify
6086   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
6087   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6088    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6089              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6090     (if (ic == icmp)
6091      (icmp @0 @1)
6092      (if (ic == ncmp)
6093       (ncmp @0 @1)))))))
6095 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
6096    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
6097    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
6098    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
6099    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
6100 (for cmp (eq ne)
6101  (for sub (minus pointer_diff)
6102   (simplify
6103    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
6104    (if (single_use (@2))
6105     (cmp @0 @1)))))
6107 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
6108    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
6109 (for cmp (lt ge)
6110  (simplify
6111   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
6112    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6113         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6114         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6115     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6116 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
6117    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
6118 (simplify
6119  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
6120   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6121        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6122        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6123    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6125 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
6126    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
6127    often enough for folding it to be of value.  One example is in
6128    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
6129 (for cmp (simple_comparison)
6130      scmp (swapped_simple_comparison)
6131  (simplify
6132   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
6133   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
6134   (if (integer_zerop (@1))
6135    (cmp @1 @2)
6136    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6137         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6138         && single_use (@3))
6139     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
6140     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
6141      (scmp @0 @2)
6142      (cmp @0 @2))))))
6144 /* For integral types with undefined overflow fold
6145    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
6146    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
6147    Z / 2^n Z.  */
6148 (for cmp (eq ne)
6149  (simplify
6150   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6151   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6152        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6153        && wi::to_wide (@1) != 0)
6154    (with { widest_int quot; }
6155     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
6156                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
6157      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
6158      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6159    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6160         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
6161         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
6162     (cmp @0
6163      {
6164        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6165        int p = TYPE_PRECISION (itype);
6166        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
6167        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
6168        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
6169                                     p, TYPE_SIGN (itype));
6170        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
6171      })))))
6173 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
6174    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
6175 (for cmp (eq ge le)
6176  (simplify
6177   (cmp @0 @0)
6178   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6179        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6180    { constant_boolean_node (true, type); }
6181    (if (cmp != EQ_EXPR
6182         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
6183         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6184             || ! flag_trapping_math))
6185     (eq @0 @0)))))
6186 (for cmp (ne gt lt)
6187  (simplify
6188   (cmp @0 @0)
6189   (if (cmp != NE_EXPR
6190        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6191        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6192    { constant_boolean_node (false, type); })))
6193 (for cmp (unle unge uneq)
6194  (simplify
6195   (cmp @0 @0)
6196   { constant_boolean_node (true, type); }))
6197 (for cmp (unlt ungt)
6198  (simplify
6199   (cmp @0 @0)
6200   (unordered @0 @0)))
6201 (simplify
6202  (ltgt @0 @0)
6203  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6204   { constant_boolean_node (false, type); }))
6206 /* x == ~x -> false */
6207 /* x != ~x -> true */
6208 (for cmp (eq ne)
6209  (simplify
6210   (cmp:c @0 (bit_not @0))
6211   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6213 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
6214 (for cmp (simple_comparison)
6215  (simplify
6216   (cmp (nop_convert1?@4 (bit_not@2 @0)) (nop_convert2? (bit_not@3 @1)))
6217   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
6218    (with { tree otype = TREE_TYPE (@4); }
6219     (cmp (convert:otype @1) (convert:otype @0))))))
6221 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
6222 (for cmp (simple_comparison)
6223      scmp (swapped_simple_comparison)
6224  (simplify
6225   (cmp (nop_convert? (bit_not@2 @0)) CONSTANT_CLASS_P@1)
6226   (if (single_use (@2)
6227        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
6228    (with { tree otype = TREE_TYPE (@1); }
6229     (scmp (convert:otype @0) (bit_not @1))))))
6231 (for cmp (simple_comparison)
6232  (simplify
6233   (cmp @0 REAL_CST@1)
6234   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
6235   (switch
6236    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
6237    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
6238     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
6239    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
6240    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6241         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
6242     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
6243    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
6244    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6245         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6246         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
6247         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6248     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6249    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
6250    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6251         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
6252         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6253         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
6254         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
6255     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6256    /* Fold comparisons against infinity.  */
6257    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
6258         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
6259     (with
6260      {
6261        REAL_VALUE_TYPE max;
6262        enum tree_code code = cmp;
6263        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
6264        if (neg)
6265          code = swap_tree_comparison (code);
6266      }
6267      (switch
6268       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
6269       (if (code == GT_EXPR
6270            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6271        { constant_boolean_node (false, type); })
6272       (if (code == LE_EXPR)
6273        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
6274        (if (! HONOR_NANS (@0))
6275         { constant_boolean_node (true, type); }
6276         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
6277            an "invalid" exception.  */
6278         (if (!flag_trapping_math)
6279          (eq @0 @0))))
6280       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
6281          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
6282       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6283            || code == GE_EXPR)
6284        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6285         (if (neg)
6286          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6287          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6288       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
6289       (if (code == LT_EXPR)
6290        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6291         (if (neg)
6292          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6293          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6294       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
6295          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
6296       (if (code == NE_EXPR)
6297        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6298         (if (! HONOR_NANS (@0))
6299          (if (neg)
6300           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6301           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
6302          (if (neg)
6303           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6304           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
6306  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
6307     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
6308     comparison with a revised real constant as long as no overflow
6309     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
6310  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6311   (for op (plus minus)
6312    (simplify
6313     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6314     (with
6315      {
6316        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
6317                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
6318      }
6319      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6320       (cmp @0 { tem; }))))))
6322  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
6323     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
6324     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
6325     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
6326  (if (flag_associative_math)
6327   (simplify
6328    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
6329    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
6330     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6331      (cmp { tem; } @1)))))
6333  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
6334  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
6335   (for sq (SQRT)
6336    (simplify
6337     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
6338     (switch
6339      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
6340       (switch
6341        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
6342        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6343         { constant_boolean_node (false, type); })
6344        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
6345           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
6346        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
6347         { constant_boolean_node (true, type); })
6348        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
6349        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
6350      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6351       (switch
6352        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
6353        (if (cmp == LT_EXPR)
6354         { constant_boolean_node (false, type); })
6355        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
6356        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
6357         { constant_boolean_node (true, type); })
6358        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
6359        (if (cmp == LE_EXPR)
6360         (eq @0 @1))
6361        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
6362           == or !=.  In the last case:
6364             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
6366           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
6367           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
6368        (cmp @0 @1)))
6369      (if ((cmp == LT_EXPR
6370            || cmp == LE_EXPR
6371            || cmp == GT_EXPR
6372            || cmp == GE_EXPR)
6373           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6374           /* Give up for -frounding-math.  */
6375           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
6376       (with
6377        {
6378          REAL_VALUE_TYPE c2;
6379          enum tree_code ncmp = cmp;
6380          const real_format *fmt
6381            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
6382          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
6383                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
6384          real_convert (&c2, fmt, &c2);
6385          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
6386             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
6387          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
6388            {
6389              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6390                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
6391              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6392                ncmp = ERROR_MARK;
6393              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6394                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
6395                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
6396              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6397                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
6398                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
6399              else
6400                {
6401                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
6402                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
6403                     to be adjusted.  */
6404                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
6405                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6406                    tow = dconst0;
6407                  else
6408                    tow = dconstinf;
6409                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
6410                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
6411                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
6412                    ncmp = ERROR_MARK;
6413                  else
6414                    {
6415                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6416                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
6417                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6418                        ncmp = ERROR_MARK;
6419                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
6420                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
6421                        c2 = c2alt;
6422                    }
6423                }
6424            }
6425        }
6426        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6427         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6428          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
6429          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
6430           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6431           { constant_boolean_node (false, type); })
6432          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
6433          (if (ncmp != ERROR_MARK)
6434           (if (ncmp == GE_EXPR)
6435            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6436            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6437         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
6438         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6439          (switch
6440           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
6441              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
6442           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6443            { constant_boolean_node (true, type); })
6444           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
6445              don't care about NaNs.  */
6446           (if (! HONOR_NANS (@0))
6447            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6448           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
6449              don't care about Infinities.  */
6450           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
6451            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
6452           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
6453           (if (GENERIC)
6454            (truth_andif
6455             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6456             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6457          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
6458          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
6459           (if (ncmp == LT_EXPR)
6460            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6461            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6462           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
6463           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
6464            (if (ncmp == LT_EXPR)
6465             (truth_andif
6466              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6467              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6468             (truth_andif
6469              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6470              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
6471    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
6472    (simplify
6473     (cmp (sq @0) (sq @1))
6474       (if (! HONOR_NANS (@0))
6475         (cmp @0 @1))))))
6477 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
6478 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6479      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
6480  (simplify
6481   (cmp (float@0 @1) (float @2))
6482    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6483         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6484     (with
6485      {
6486        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
6487        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
6488        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
6489        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
6490        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
6491      }
6492      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
6493           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
6494       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
6495        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
6496        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
6497             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
6498         (icmp @1 (convert @2))
6499         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
6500              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
6501          (icmp (convert:type2 @1) @2)
6502          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
6503               && type1_signed_p == type2_signed_p)
6504           (icmp @1 @2))))))))))
6506 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
6507 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
6508      icmp (le le eq ne ge ge)
6509  (simplify
6510   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
6511    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6512         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6513     (with
6514      {
6515        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6516        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
6517        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6518        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
6519           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
6520           TODO: relax under -fno-trapping-math or
6521           -fno-signaling-nans.  */
6522        bool exception_p
6523          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
6524                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
6525      }
6526      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
6527         -fno-trapping-math.  */
6528      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
6529       (with
6530        {
6531          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
6532          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
6533          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
6534          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
6536          REAL_VALUE_TYPE icst;
6537          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6538            real_ceil (&icst, fmt, cst);
6539          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6540            real_floor (&icst, fmt, cst);
6541          else
6542            real_trunc (&icst, fmt, cst);
6544          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
6546          bool overflow_p = false;
6547          wide_int icst_val
6548            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
6549        }
6550        (switch
6551         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
6552         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
6553          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6554                                   type); })
6555         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
6556          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6557                                   type); })
6558         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
6559         (if (cst_int_p)
6560          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
6561                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
6562         )
6563         /* When CST is fractional, optimize
6564             (FTYPE) N == CST -> 0
6565             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
6566         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6567          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6568         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
6569         (with
6570          {
6571            gcc_checking_assert (!overflow_p);
6572          }
6573          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
6575 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
6576 (for cmp (eq ne)
6577  (simplify
6578   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
6579   (if (!integer_zerop (@1))
6580    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
6581     (cmp @0 @2)
6582     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6583      (with
6584       {
6585         wi::overflow_type ovf;
6586         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6587                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6588       }
6589       (if (ovf)
6590        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6591        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
6592 (for cmp (lt le gt ge)
6593  (simplify
6594   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6595   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6596    (with
6597     {
6598       wi::overflow_type ovf;
6599       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6600                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6601     }
6602     (if (ovf)
6603      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
6604                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
6605                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
6606      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
6608 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
6610    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
6611    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
6612    multiplication computed modulo 2^size.
6613    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
6614 (for cmp  (lt le gt ge)
6615      cmp2 (ge ge lt lt)
6616  (simplify
6617   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6618   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
6619        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6620        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6621    (with
6622     {
6623       tree utype = TREE_TYPE (@2);
6624       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
6625       wide_int right = wi::to_wide (@2);
6626       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6627       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6628       bool small = wi::leu_p (right, smax);
6629       bool large = wi::geu_p (right, smin);
6630     }
6631     (if (small || large)
6632      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
6633      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
6635 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
6636 (simplify
6637  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
6638  (if (types_match (@0, @1))
6639   (unordered @0 @1)))
6640 (simplify
6641  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
6642  (if (types_match (@0, @1))
6643   (ordered @0 @1)))
6644 (simplify
6645  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
6646  @2)
6647 (simplify
6648  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
6649  @2)
6651 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
6652    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
6654    Note that comparisons
6655      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
6656      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
6657    will be canonicalized to above so there's no need to
6658    consider them here.
6659  */
6661 (for cmp (le gt)
6662      eqcmp (eq ne)
6663  (simplify
6664   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
6665   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6666    (with
6667     {
6668      tree ty = TREE_TYPE (@0);
6669      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
6670      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
6671      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
6672      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
6673     }
6674     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
6675          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
6676       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
6677              { build_zero_cst (ty); }))))))
6679 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
6680 (for cmp (tcc_comparison)
6681      scmp (swapped_tcc_comparison)
6682  (simplify
6683   (cmp (negate @0) (negate @1))
6684   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6685        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6686            && (cmp == EQ_EXPR
6687                || cmp == NE_EXPR
6688                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6689    (scmp @0 @1)))
6690  (simplify
6691   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
6692   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6693        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6694            && (cmp == EQ_EXPR
6695                || cmp == NE_EXPR
6696                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6697    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
6698     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6699      (scmp @0 { tem; }))))))
6701 /* Convert ABS[U]_EXPR<x> == 0 or ABS[U]_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
6702 (for op (abs absu)
6703  (for eqne (eq ne)
6704   (simplify
6705    (eqne (op @0) zerop@1)
6706    (eqne @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6708 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
6709    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
6710 (for cmp (simple_comparison)
6711  (simplify
6712   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
6713   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6714        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6715           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6716        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
6717             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6718                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
6719                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
6720                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
6721        && single_use (@0))
6722    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6723         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6724             || @1 != @10)
6725         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6726             || cmp == NE_EXPR
6727             || cmp == EQ_EXPR)
6728         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6729         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
6730            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
6731            values independent of their precision.  */
6732         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
6733             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
6734     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
6735        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
6736        constant which fold_convert produces.  */
6737     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6738      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00),
6739                                 wide_int::from (wi::to_wide (@1),
6740                                                 MAX (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)),
6741                                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))),
6742                                                 TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))),
6743                                 0, TREE_OVERFLOW (@1)); })
6744      (cmp @00 (convert @1)))
6746     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
6747      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6748      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
6749            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6750            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6751                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
6752           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
6753               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
6754                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
6755                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6756                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
6757               || (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
6758                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6759                   && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@00)))))
6760       (cmp @00 (convert @10))
6761       (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
6762            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6763            && !int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@00)))
6764        (with
6765         {
6766           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6767           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6768           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @1));
6769           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @1, min));
6770         }
6771         (if (above || below)
6772          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6773           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
6774           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6775            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
6776            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6777             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); })))))))))
6778    /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
6779    (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6780         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6781             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
6782         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6783             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))))
6784     (with
6785      {
6786        tree type1 = TREE_TYPE (@10);
6787        if (TREE_CODE (@10) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
6788          {
6789            REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@10);
6790            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
6791                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
6792              type1 = float_type_node;
6793            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
6794                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
6795              type1 = double_type_node;
6796          }
6797        tree newtype
6798          = (element_precision (TREE_TYPE (@00)) > element_precision (type1)
6799             ? TREE_TYPE (@00) : type1);
6800      }
6801      (if (element_precision (TREE_TYPE (@0)) > element_precision (newtype)
6802           && (!VECTOR_TYPE_P (type) || is_truth_type_for (newtype, type)))
6803       (cmp (convert:newtype @00) (convert:newtype @10))))))))
6806 (for cmp (eq ne)
6807  (simplify
6808   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
6809   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
6810   (with
6811    {
6812      poly_int64 off; tree base;
6813      tree addr = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
6814                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
6815    }
6816    /* A local variable can never be pointed to by
6817       the default SSA name of an incoming parameter.  */
6818    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
6819         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
6820         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (addr, 0)))
6821         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
6822         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
6823     (if (cmp == NE_EXPR)
6824      { constant_boolean_node (true, type); }
6825      { constant_boolean_node (false, type); })
6826     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
6827     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (addr, 0), &off))
6828          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
6829          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
6830      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
6831       (if (known_ne (off, 0))
6832        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6833        (if (known_eq (off, 0))
6834         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
6836 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
6837 (for cmp (eq ne)
6839  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
6840     Similarly for NE_EXPR.  */
6841  (simplify
6842   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6843   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
6844        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
6845    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6847  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
6848  (simplify
6849   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
6850   (cmp @0 @1))
6852  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
6853     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
6854  (simplify
6855   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
6856   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
6858  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
6859  (simplify
6860   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
6861   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6862  (simplify
6863   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
6864   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6865        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6866        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6867        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6868        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6869        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
6870    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
6871         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6873  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
6874  (simplify
6875   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
6876   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6878  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
6879  (simplify
6880   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6881   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
6882    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
6884  (simplify
6885   (cmp (nop_convert? @0) integer_zerop)
6886   (if (tree_expr_nonzero_p (@0))
6887    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6889  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
6890  (simplify
6891   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
6892   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
6894 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
6895    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6896    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
6897    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6898 (for cmp (eq ne)
6899      ncmp (ge lt)
6900  (for sgncmp (ge lt)
6901   (simplify
6902    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
6903    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6904         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6905         && types_match (@0, @1))
6906     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
6907 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6908    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6909 (for cmp (eq ne)
6910      ncmp (lt ge)
6911  (simplify
6912   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
6913    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6914         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6915         && types_match (@0, @1))
6916     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
6918 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
6919    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
6920 (for cmp (eq ne)
6921      icmp (ne eq)
6922  (simplify
6923   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
6924   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6926 #if GIMPLE
6927 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
6928    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
6929    compares simplify.  */
6930 (for cmp (simple_comparison)
6931  (simplify
6932   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
6933   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
6934      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
6935   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6936        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
6937    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
6938 #endif
6940 (for cmp (ge lt)
6941 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6942 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6943  (simplify
6944   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
6945    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6946         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6947         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6948         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6949     (with
6950      {
6951        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6952      }
6953     (if (cmp == LT_EXPR)
6954      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6955      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
6956 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6957 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6958  (simplify
6959   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
6960    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6961         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6962         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6963         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6964     (with
6965      {
6966        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6967      }
6968     (if (cmp == GE_EXPR)
6969      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6970      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
6972 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
6973    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
6974 (simplify
6975  (cond
6976   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
6977   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
6978  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
6979   (with {
6980      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
6981                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
6982    }
6983    (if (shift > 0)
6984     (bit_and
6985      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
6986     (bit_and
6987      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
6988      @2)))))
6990 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6991    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6992 (for cmp (eq ne)
6993      ncmp (ge lt)
6994  (simplify
6995   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
6996   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6997        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6998        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
6999        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
7000    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7001     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
7003 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
7004    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
7005 (simplify
7006  (cond
7007   (lt @0 integer_zerop)
7008   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
7009  (if (integer_pow2p (@1)
7010       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7011   (with {
7012     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
7013    }
7014    (if (shift >= 0)
7015     (bit_and
7016      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
7017      @1)
7018     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
7019        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
7020     (bit_and (convert @0) @1)))))
7022 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
7023    This implements some remaining parts of fold_comparison address
7024    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
7025    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
7026 (for cmp (simple_comparison)
7027  (simplify
7028   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
7029   (with
7030    {
7031      poly_int64 off0, off1;
7032      tree base0, base1;
7033      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
7034                                   off0, off1, GENERIC);
7035    }
7036    (if (equal == 1)
7037     (switch
7038      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
7039       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
7040      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
7041       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
7042      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
7043       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
7044      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
7045       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
7046      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
7047       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
7048      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
7049       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
7050     (if (equal == 0)
7051      (switch
7052       (if (cmp == EQ_EXPR)
7053        { constant_boolean_node (false, type); })
7054       (if (cmp == NE_EXPR)
7055        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
7057 #if GIMPLE
7058 /* a?~t:t -> (-(a))^t */
7059 (simplify
7060  (cond @0 @1 @2)
7061  (with { bool wascmp; }
7062   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7063        && bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp)
7064        && (!wascmp || TYPE_PRECISION (type) == 1))
7065    (if ((!TYPE_UNSIGNED (type) && TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
7066         || TYPE_PRECISION (type) == 1)
7067     (bit_xor (convert:type @0) @2)
7068     (bit_xor (negate (convert:type @0)) @2)))))
7069 #endif
7071 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
7072 (for neeq (ne eq)
7073  (simplify
7074   (neeq @0 @1)
7075   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7076        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
7077    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
7079 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
7080    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
7081    Disable the transform if either operand is pointer to function.
7082    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
7083    canonicalizaion is not wanted.  */
7085 (for cmp (ne eq)
7086  (simplify
7087   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
7088   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7089          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
7090          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7091          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
7092             type when sanitizing.  See PR101210.  */
7093          && !(GENERIC
7094               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
7095               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
7096         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7097             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7098             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
7099        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
7100    (cmp @0 (convert @1)))))
7102 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
7103 (for cmp (lt gt le ge)
7104  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
7105     the specified precision will have known values.  */
7106  (simplify
7107   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
7108   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7109         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7110         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
7111        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
7112    (with
7113     {
7114       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
7115       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
7116       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
7117       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
7118       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
7119       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
7120     }
7121     (switch
7122      (if (wi::to_wide (cst) == max)
7123       (switch
7124        (if (cmp == GT_EXPR)
7125         { constant_boolean_node (false, type); })
7126        (if (cmp == GE_EXPR)
7127         (eq @2 @1))
7128        (if (cmp == LE_EXPR)
7129         { constant_boolean_node (true, type); })
7130        (if (cmp == LT_EXPR)
7131         (ne @2 @1))))
7132      (if (wi::to_wide (cst) == min)
7133       (switch
7134        (if (cmp == LT_EXPR)
7135         { constant_boolean_node (false, type); })
7136        (if (cmp == LE_EXPR)
7137         (eq @2 @1))
7138        (if (cmp == GE_EXPR)
7139         { constant_boolean_node (true, type); })
7140        (if (cmp == GT_EXPR)
7141         (ne @2 @1))))
7142      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
7143       (switch
7144        (if (cmp == GT_EXPR)
7145         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7146                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7147                                                       wi::to_wide (cst)
7148                                                       + 1)); }))
7149        (if (cmp == LE_EXPR)
7150         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7151                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7152                                                       wi::to_wide (cst)
7153                                                       + 1)); }))))
7154      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
7155       (switch
7156        (if (cmp == GE_EXPR)
7157         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7158                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7159                                                       wi::to_wide (cst)
7160                                                       - 1)); }))
7161        (if (cmp == LT_EXPR)
7162         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7163                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7164                                                       wi::to_wide (cst)
7165                                                       - 1)); }))))
7166      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
7167           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
7168           && TYPE_MODE (arg1_type) != BLKmode
7169           /* We will flip the signedness of the comparison operator
7170              associated with the mode of @1, so the sign bit is
7171              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
7172              max associated with this sign bit.  */
7173           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
7174           /* signed_type does not work on pointer types.  */
7175           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
7176       /* The following case also applies to X < signed_max+1
7177          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
7178       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
7179        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7180         (switch
7181          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
7182           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7183          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
7184           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7185          (if (cmp == LE_EXPR)
7186           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7187          (if (cmp == GT_EXPR)
7188           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
7190 /* unsigned < (typeof unsigned)(unsigned != 0) is always false.  */
7191 (simplify
7192  (lt:c @0 (convert (ne @0 integer_zerop)))
7193  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7194   { constant_boolean_node (false, type); }))
7196 /* x != (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 1 : (CST == 1 ? (x!=0&&x!=1) : x != 0) */
7197 /* x != (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 1 : (CST == 0 ? (x!=0&&x!=1) : x != 1) */
7198 /* x == (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 0 : (CST == 1 ? (x==0||x==1) : x == 0) */
7199 /* x == (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 0 : (CST == 0 ? (x==0||x==1) : x == 1) */
7200 (for outer (ne eq)
7201  (for inner (ne eq)
7202   (simplify
7203    (outer:c @0 (convert (inner @0 INTEGER_CST@1)))
7204    (with {
7205      bool cst1 = integer_onep (@1);
7206      bool cst0 = integer_zerop (@1);
7207      bool innereq = inner == EQ_EXPR;
7208      bool outereq = outer == EQ_EXPR;
7209     }
7210     (switch
7211      (if (innereq ? cst0 : cst1)
7212       { constant_boolean_node (!outereq, type); })
7213      (if (innereq ? cst1 : cst0)
7214       (with {
7215         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
7216         tree ucst1 = build_one_cst (utype);
7217        }
7218        (if (!outereq)
7219         (gt (convert:utype @0) { ucst1; })
7220         (le (convert:utype @0) { ucst1; })
7221        )
7222       )
7223      )
7224      (with {
7225        tree value = build_int_cst (TREE_TYPE (@0), !innereq);
7226       }
7227       (if (outereq)
7228        (eq @0 { value; })
7229        (ne @0 { value; })
7230       )
7231      )
7232     )
7233    )
7234   )
7238 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
7239  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
7240  (simplify
7241   (cmp @0 REAL_CST@1)
7242   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
7243        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
7244    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
7245                             ? false : true, type); })))
7247 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7248 (simplify
7249   (unordered @0 @1)
7250   (switch
7251     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7252         { constant_boolean_node (true, type); })
7253     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7254         { constant_boolean_node (false, type); })))
7256 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7257 (simplify
7258   (ordered @0 @1)
7259   (switch
7260     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7261         { constant_boolean_node (false, type); })
7262     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7263         { constant_boolean_node (true, type); })))
7265 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
7266 (simplify
7267  (ne @0 integer_zerop)
7268  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7269       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7270   (non_lvalue @0)))
7271 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
7272 (simplify
7273  (eq @0 integer_onep)
7274  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7275       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7276   (non_lvalue @0)))
7277 /* Do not handle
7278    bool_var == 0 becomes !bool_var or
7279    bool_var != 1 becomes !bool_var
7280    here because that only is good in assignment context as long
7281    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
7282    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
7283    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
7285 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
7286    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
7287 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
7288  (for cmp (eq ne)
7289       icmp (le gt)
7290   (simplify
7291    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
7292     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
7293      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
7294       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7295                          ? optab_vector : optab_default;
7296               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7297        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
7298             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
7299                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
7300                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
7301         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
7302          (icmp @0 { csts; })
7303          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
7305 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
7306    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
7307    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
7308    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
7309 (for cmp (lt le ge gt)
7310      out (gt gt le le)
7311  (simplify
7312   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
7313   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
7314        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
7315        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
7316        && wi::to_wide (@1) != 0
7317        && single_use (@2))
7318    (with {
7319      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
7320      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
7321     }
7322     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7323                                 wi::max_value (prec, sign)
7324                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
7326 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
7327    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
7328    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
7329 (for cmp (gt le)
7330  (simplify
7331   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
7332   (if (single_use (@2)
7333        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7334        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7335    (cmp @1 @0))))
7337 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
7338 (for cmp (ge lt)
7339  (simplify
7340   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
7341    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7342         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7343     (cmp @1 @0))))
7345 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
7346 /* A - B > A  */
7347 (for cmp (gt le)
7348      out (ne eq)
7349  (simplify
7350   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
7351   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7352        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7353    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7354 /* A + B < A  */
7355 (for cmp (lt ge)
7356      out (ne eq)
7357  (simplify
7358   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
7359   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7360        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7361    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7363 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
7364    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7365 (for cmp (lt ge)
7366      out (ne eq)
7367  (simplify
7368   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
7369   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
7370    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7371     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7373 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
7374    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
7375    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7376 (for cmp (eq ne)
7377  (simplify
7378   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
7379        integer_zerop)
7380   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7381        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7382        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7383        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7384            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7385        && tree_fits_uhwi_p (@2)
7386        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7387        && types_match (@0, @1)
7388        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7389        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
7390            != CODE_FOR_nothing))
7391    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7392     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7394 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
7395 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
7396  (simplify
7397   (ovf (convert@2 @0) @1)
7398   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7399        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7400        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7401        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7402    (ovf @0 @1)))
7403  (simplify
7404   (ovf @1 (convert@2 @0))
7405   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7406        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7407        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7408        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7409    (ovf @1 @0))))
7411 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
7412    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
7413    in that case it needs to be outside of a range.  */
7414 (simplify
7415  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
7416   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7417        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
7418        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
7419        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
7420    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7421     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
7422     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
7423      (if (integer_minus_onep (@1))
7424       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
7425       (with
7426        {
7427          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
7428          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7429                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7430          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7431                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7432          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
7433          if (etype)
7434            {
7435              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
7436                std::swap (lo, hi);
7437              lo = fold_convert (etype, lo);
7438              hi = fold_convert (etype, hi);
7439              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
7440            }
7441        }
7442        (if (etype)
7443         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
7445 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
7446    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
7447    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
7448    section that follows this one.
7450    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
7451    the following:
7453    - the rule describes an identity
7455    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
7456      multiplication
7458    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
7459      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
7460      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
7461      when the operand has that value.)  */
7463 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
7464  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
7465  (simplify
7466   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
7467   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
7468    @0))
7470  (for op (plus minus)
7471   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
7472   (simplify
7473    (op (rdiv @0 @1)
7474        (rdiv @2 @1))
7475    (rdiv (op @0 @2) @1)))
7477  (for cmp (lt le gt ge)
7478       neg_cmp (gt ge lt le)
7479   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
7480   (simplify
7481    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
7482    (with
7483     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
7484     (if (tem
7485          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
7486               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
7487      (switch
7488       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7489        (cmp @0 { tem; }))
7490       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
7491        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
7493  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
7494  (for root (SQRT CBRT)
7495   (simplify
7496    (mult (root:s @0) (root:s @1))
7497     (root (mult @0 @1))))
7499  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
7500  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7501   (simplify
7502    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
7503     (exps (plus @0 @1))))
7505  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
7506  (for root (SQRT CBRT)
7507   (simplify
7508    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
7509     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
7511  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
7512  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7513   (simplify
7514    (rdiv @0 (exps:s @1))
7515     (mult @0 (exps (negate @1)))))
7517  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7518       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7519   /* logN(expN(x)) -> x.  */
7520   (simplify
7521    (logs (exps @0))
7522    @0)
7523   /* expN(logN(x)) -> x.  */
7524   (simplify
7525    (exps (logs @0))
7526    @0))
7528  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
7529     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
7530     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
7531  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
7532       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
7533   (simplify
7534    (logs (exps @0))
7535    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7536     (with {
7537       tree x;
7538       switch (exps)
7539         {
7540         CASE_CFN_EXP:
7541           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
7542           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
7543           break;
7544         CASE_CFN_EXP2:
7545           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
7546           x = build_real (type, dconst2);
7547           break;
7548         CASE_CFN_EXP10:
7549         CASE_CFN_POW10:
7550           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
7551           {
7552             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
7553             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
7554             x = build_real (type, dconst10);
7555           }
7556           break;
7557         default:
7558           gcc_unreachable ();
7559         }
7560       }
7561      (mult (logs { x; }) @0)))))
7563  (for logs (LOG LOG
7564             LOG2 LOG2
7565             LOG10 LOG10)
7566       exps (SQRT CBRT)
7567   (simplify
7568    (logs (exps @0))
7569    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7570     (with {
7571       tree x;
7572       switch (exps)
7573         {
7574         CASE_CFN_SQRT:
7575           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
7576           x = build_real (type, dconsthalf);
7577           break;
7578         CASE_CFN_CBRT:
7579           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
7580           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
7581           break;
7582         default:
7583           gcc_unreachable ();
7584         }
7585       }
7586      (mult { x; } (logs @0))))))
7588  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
7589  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
7590       pows (POW)
7591   (simplify
7592    (logs (pows @0 @1))
7593    (mult @1 (logs @0))))
7595  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
7596     or if C is a positive power of 2,
7597     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
7598 #if GIMPLE
7599  (for pows (POW)
7600       exps (EXP)
7601       logs (LOG)
7602       exp2s (EXP2)
7603       log2s (LOG2)
7604   (simplify
7605    (pows REAL_CST@0 @1)
7606    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7607         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
7608         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
7609            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
7610            beneficial for all constants to postpone this until later,
7611            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
7612            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
7613            pessimization.  */
7614         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7615     (with {
7616        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
7617        bool use_exp2 = false;
7618        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
7619            && value->cl == rvc_normal)
7620          {
7621            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
7622            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
7623            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
7624              use_exp2 = true;
7625          }
7626      }
7627      (if (!use_exp2)
7628       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
7629        (exps (mult (logs @0) @1)))
7630       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
7631 #endif
7633  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
7634  (for pows (POW)
7635       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7636       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7637   (simplify
7638    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
7639    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7640         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7641     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
7643  (for sqrts (SQRT)
7644       cbrts (CBRT)
7645       pows (POW)
7646       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7647   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
7648   (simplify
7649    (sqrts (exps @0))
7650    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
7651   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
7652   (simplify
7653    (cbrts (exps @0))
7654    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7655   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
7656   (simplify
7657    (pows (exps @0) @1)
7658    (exps (mult @0 @1))))
7660  /* tan(atan(x)) -> x.  */
7661  (for tans (TAN)
7662       atans (ATAN)
7663   (simplify
7664    (tans (atans @0))
7665    @0)))
7667  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
7668  (for sins (SIN)
7669       atans (ATAN)
7670       sqrts (SQRT)
7671       copysigns (COPYSIGN)
7672   (simplify
7673    (sins (atans:s @0))
7674    (with
7675      {
7676       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7677       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7678       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7679       tree t_one = build_one_cst (type);
7680      }
7681     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7682      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7683       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7684       (copysigns { t_one; } @0))))))
7686 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
7687  (for coss (COS)
7688       atans (ATAN)
7689       sqrts (SQRT)
7690       copysigns (COPYSIGN)
7691   (simplify
7692    (coss (atans:s @0))
7693    (with
7694      {
7695       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7696       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7697       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7698       tree t_one = build_one_cst (type);
7699       tree t_zero = build_zero_cst (type);
7700      }
7701     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7702      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7703       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7704       (copysigns { t_zero; } @0))))))
7706  (if (!flag_errno_math)
7707   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
7708   (for sinhs (SINH)
7709        atanhs (ATANH)
7710        sqrts (SQRT)
7711    (simplify
7712     (sinhs (atanhs:s @0))
7713     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7714     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
7716   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
7717   (for coshs (COSH)
7718        atanhs (ATANH)
7719        sqrts (SQRT)
7720    (simplify
7721     (coshs (atanhs:s @0))
7722     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7723     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
7725 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
7726 (simplify
7727  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
7728  (abs @0))
7730 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
7731 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7732  (simplify
7733   (fns (fns @0))
7734   (fns @0)))
7735 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
7736 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7737  (simplify
7738   (fns integer_valued_real_p@0)
7739   @0))
7741 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
7742 (simplify
7743  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
7744  (abs @0))
7746 /* pow(1,x) -> 1.  */
7747 (simplify
7748  (POW real_onep@0 @1)
7749  @0)
7751 (simplify
7752  /* copysign(x,x) -> x.  */
7753  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
7754  @0)
7756 (simplify
7757  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
7758  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
7759  @1)
7761 (simplify
7762  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
7763  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
7764  (abs @0))
7766 (simplify
7767  /* fabs (copysign(x, y)) -> fabs (x).  */
7768  (abs (COPYSIGN_ALL @0 @1))
7769  (abs @0))
7771 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
7772  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
7773  (simplify
7774   (scale real_zerop@0 @1)
7775   @0)
7776  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
7777  (simplify
7778   (scale @0 integer_zerop@1)
7779   @0)
7780  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
7781  (simplify
7782   (scale REAL_CST@0 @1)
7783   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7784    @0)))
7786 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
7787    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
7789    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
7790    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
7791    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
7792    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
7794 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
7795  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
7796  (simplify
7797   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
7798    (SIN @0))
7800  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
7801  (simplify
7802   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
7803   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7804    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
7806  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
7807  (simplify
7808   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
7809    (TAN @0))
7811  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
7812  (simplify
7813   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
7814    (TANH @0))
7816  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
7817  (simplify
7818    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
7819    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
7821  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
7822  (simplify
7823   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
7824    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
7826  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
7827  (simplify
7828   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
7829   (if (! HONOR_NANS (@0)
7830        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7831    (COS @0)))
7833  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
7834  (simplify
7835   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
7836   (if (! HONOR_NANS (@0)
7837        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7838    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
7840  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
7841  (simplify
7842   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
7843    (POW @0 (plus @1 @2)))
7845  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
7846  (simplify
7847   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
7848    (POW (mult @0 @2) @1))
7850  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
7851  (simplify
7852   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
7853    (POWI (mult @0 @2) @1))
7855  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
7856  (simplify
7857   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
7858   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7859    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
7861  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
7862  (simplify
7863   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
7864    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
7866  (for sqrts (SQRT)
7867       cbrts (CBRT)
7868       pows (POW)
7869   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
7870   (simplify
7871    (sqrts (sqrts @0))
7872    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
7873   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7874   (simplify
7875    (sqrts (cbrts @0))
7876    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7877   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7878   (simplify
7879    (cbrts (sqrts @0))
7880    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7881   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
7882   (simplify
7883    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
7884    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
7885   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
7886   (simplify
7887    (sqrts (pows @0 @1))
7888    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7889   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
7890   (simplify
7891    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
7892    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7893   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
7894   (simplify
7895    (pows (sqrts @0) @1)
7896    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7897   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
7898   (simplify
7899    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
7900    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7901   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
7902   (simplify
7903    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
7904    (pows @0 (mult @1 @2))))
7906  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7907  (simplify
7908   (CABS (complex @0 @0))
7909   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7911  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7912  (simplify
7913   (HYPOT @0 @0)
7914   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7916  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
7917  (for cexps (CEXP)
7918       exps (EXP)
7919       cexpis (CEXPI)
7920   (simplify
7921    (cexps compositional_complex@0)
7922    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
7923     (complex
7924      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
7925      (mult @1 (imagpart @2)))))))
7927 (if (canonicalize_math_p ())
7928  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
7929  (for floors (FLOOR_ALL)
7930       truncs (TRUNC_ALL)
7931   (simplify
7932    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7933    (truncs @0))))
7935 (match double_value_p
7936  @0
7937  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
7938 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
7939             BUILT_IN_FLOORL
7940             BUILT_IN_CEILL
7941             BUILT_IN_ROUNDL
7942             BUILT_IN_NEARBYINTL
7943             BUILT_IN_RINTL)
7944      tos (BUILT_IN_TRUNC
7945           BUILT_IN_FLOOR
7946           BUILT_IN_CEIL
7947           BUILT_IN_ROUND
7948           BUILT_IN_NEARBYINT
7949           BUILT_IN_RINT)
7950  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
7951  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7952   (simplify
7953    (froms (convert double_value_p@0))
7954    (convert (tos @0)))))
7956 (match float_value_p
7957  @0
7958  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
7959 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
7960             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
7961             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
7962             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
7963             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
7964             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
7965      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
7966           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
7967           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
7968           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
7969           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
7970           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
7971  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
7972     if x is a float.  */
7973  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
7974       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
7975   (simplify
7976    (froms (convert float_value_p@0))
7977    (convert (tos @0)))))
7979 #if GIMPLE
7980 (match float16_value_p
7981  @0
7982  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
7983 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
7984             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
7985             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
7986             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
7987             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
7988             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
7989             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
7990             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
7991      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
7992           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
7993           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
7994           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
7995           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
7996           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
7997           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
7998           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
7999  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
8000     if x is a _Float16.  */
8001  (simplify
8002    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
8003      (if (optimize
8004           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8005           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
8006                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8007        (tos @0))))
8009 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
8010    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
8011 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
8012  (simplify
8013   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
8014    (if (optimize
8015        && !HONOR_SNANS (@2)
8016        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8017        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
8018        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
8019        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
8020                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8021     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
8023 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
8024      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
8025  (simplify
8026   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
8027    (if (flag_unsafe_math_optimizations
8028        && optimize
8029        && FLOAT_TYPE_P (type)
8030        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8031        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8032        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
8033        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
8034        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
8035        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
8036                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8037     (tos @0 @1 @2))))
8039 (for maxmin (max min)
8040  (simplify
8041   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
8042    (if (optimize
8043        && FLOAT_TYPE_P (type)
8044        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8045        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8046        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
8047        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
8048     (maxmin @0 @1))))
8049 #endif
8051 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
8052      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
8053  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
8054  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
8055   (simplify
8056    (froms (convert double_value_p@0))
8057    (tos @0))))
8059 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
8060             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
8061      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
8062  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
8063     if x is a float.  */
8064  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
8065   (simplify
8066    (froms (convert float_value_p@0))
8067    (tos @0))))
8069 (if (canonicalize_math_p ())
8070  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
8071  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
8072   (simplify
8073    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
8074    (fix_trunc @0))))
8076 (if (canonicalize_math_p ())
8077  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
8078  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
8079            ICEIL LCEIL LLCEIL
8080            IROUND LROUND LLROUND)
8081   (simplify
8082    (fns integer_valued_real_p@0)
8083    (fix_trunc @0)))
8084  (if (!flag_errno_math)
8085   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
8086   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
8087    (simplify
8088     (rints integer_valued_real_p@0)
8089     (fix_trunc @0)))))
8091 (if (canonicalize_math_p ())
8092  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
8093       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
8094       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
8095   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
8096      sizeof (int) == sizeof (long).  */
8097   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
8098        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
8099    (simplify
8100     (ifn @0)
8101     (lfn:long_integer_type_node @0)))
8102   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
8103      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
8104   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
8105        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
8106    (simplify
8107     (llfn @0)
8108     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
8110 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
8111 (simplify
8112  (CPROJ @0)
8113  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
8114    @0))
8116 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
8117    nonnegative, return (inf + 0i).  */
8118 (simplify
8119  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
8120  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
8121   { build_complex_inf (type, false); }))
8123 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
8124 (simplify
8125  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
8126  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
8127   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
8129 (for pows (POW)
8130      sqrts (SQRT)
8131      cbrts (CBRT)
8132  (simplify
8133   (pows @0 REAL_CST@1)
8134   (with {
8135     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
8136     REAL_VALUE_TYPE tmp;
8137    }
8138    (switch
8139     /* pow(x,0) -> 1.  */
8140     (if (real_equal (value, &dconst0))
8141      { build_real (type, dconst1); })
8142     /* pow(x,1) -> x.  */
8143     (if (real_equal (value, &dconst1))
8144      @0)
8145     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
8146     (if (real_equal (value, &dconstm1))
8147      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
8148     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
8149     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8150          && canonicalize_math_p ()
8151          && real_equal (value, &dconsthalf))
8152      (sqrts @0))
8153     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
8154     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8155          && canonicalize_math_p ()
8156          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
8157              real_equal (value, &tmp)))
8158      (cbrts @0))))))
8160 /* powi(1,x) -> 1.  */
8161 (simplify
8162  (POWI real_onep@0 @1)
8163  @0)
8165 (simplify
8166  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
8167  (switch
8168   /* powi(x,0) -> 1.  */
8169   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
8170    { build_real (type, dconst1); })
8171   /* powi(x,1) -> x.  */
8172   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
8173    @0)
8174   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
8175   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
8176    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
8178 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
8180    These are conceptually similar to the transformations performed for
8181    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
8182    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
8184 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
8185    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
8186    is the widest mode from all of these.  */
8187 (for op (plus minus mult rdiv)
8188  (simplify
8189    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
8190    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
8191       both operands are widening conversions from the same type as the outer
8192       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
8193       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
8194       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
8195    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8196         && op != MULT_EXPR
8197         && op != RDIV_EXPR
8198         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8199            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
8200         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8201         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8202         /* The precision of the type of each operand must match the
8203            precision of the mode of each operand, similarly for the
8204            result.  */
8205         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8206         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
8207         && type_has_mode_precision_p (type)
8208         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8209         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
8210         && types_match (@1, type)
8211         && (types_match (@1, @2)
8212             /* Or the second operand is const integer or converted const
8213                integer from valueize.  */
8214             || poly_int_tree_p (@4)))
8215      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
8216        (op @1 (convert @2))
8217        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
8218         (convert (op (convert:utype @1)
8219                      (convert:utype @2)))))
8220      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
8221           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8222                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
8223       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
8224               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
8225               tree itype = TREE_TYPE (@0);
8226               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
8227               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
8228               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
8229         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
8230              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
8231          (with { tree newtype = type;
8232                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
8233                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
8234                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
8235                    newtype = dfloat32_type_node;
8236                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
8237                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
8238                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
8239                    newtype = dfloat64_type_node;
8240                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
8241                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
8242                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
8243                    newtype = dfloat128_type_node; }
8244           (if ((newtype == dfloat32_type_node
8245                 || newtype == dfloat64_type_node
8246                 || newtype == dfloat128_type_node)
8247               && newtype == type
8248               && types_match (newtype, type))
8249             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
8250             (with { if (element_precision (ty1) > element_precision (newtype))
8251                       newtype = ty1;
8252                     if (element_precision (ty2) > element_precision (newtype))
8253                       newtype = ty2; }
8254                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
8255                   change results through affecting double rounding
8256                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
8257                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
8258                   + (long double)double) converted to
8259                   (float)(double + double), the transformation is
8260                   unsafe regardless of the details of the types
8261                   involved; double rounding can arise if the result
8262                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
8263                   between two representable TYPE values but the
8264                   exact value is sufficiently different (in the
8265                   right direction) for this difference to be
8266                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
8267                   same as TYPE, however, the transformation may be
8268                   safe depending on the types involved: it is safe
8269                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
8270                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
8271                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
8272                   exponent range for the product or ratio of two
8273                   values representable in the TYPE to be within the
8274                   range of normal values of ITYPE.  */
8275               (if (element_precision (newtype) < element_precision (itype)
8276                    && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (newtype))
8277                        || target_supports_op_p (newtype, op, optab_default))
8278                    && (flag_unsafe_math_optimizations
8279                        || (element_precision (newtype) == element_precision (type)
8280                            && real_can_shorten_arithmetic (element_mode (itype),
8281                                                            element_mode (type))
8282                            && !excess_precision_type (newtype)))
8283                    && !types_match (itype, newtype))
8284                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
8285                                    (convert:newtype @2)))
8286          )))) )
8287    ))
8290 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
8291    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
8292    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
8293    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
8294    arithmetic operation.  */
8295 (for op (minus plus)
8296  (simplify
8297   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
8298   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8299        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8300           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
8301        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8302        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8303        /* The precision of the type of each operand must match the
8304           precision of the mode of each operand, similarly for the
8305           result.  */
8306        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
8307        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8308        && type_has_mode_precision_p (type)
8309        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8310        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8311        && types_match (@0, @1)
8312        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
8313            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8314        && (wi::to_wide (@4)
8315            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
8316                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
8317    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
8318     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
8319      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
8320     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8321      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
8322                (convert:utype @4))))))))
8324 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
8325    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
8326 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
8327      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
8328      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
8329  (simplify
8330   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
8331   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8332        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
8333    (op @0 (ext @1 @2)))))
8335 /* Max<bool0, bool1> -> bool0 | bool1
8336    Min<bool0, bool1> -> bool0 & bool1 */
8337 (for op    (max     min)
8338      logic (bit_ior bit_and)
8339  (simplify
8340   (op zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
8341   (logic @0 @1)))
8343 /* signbit(x) != 0 ? -x : x -> abs(x)
8344    signbit(x) == 0 ? -x : x -> -abs(x) */
8345 (for sign (SIGNBIT)
8346  (for neeq (ne eq)
8347   (simplify
8348    (cond (neeq (sign @0) integer_zerop) (negate @0) @0)
8349     (if (neeq == NE_EXPR)
8350      (abs @0)
8351      (negate (abs @0))))))
8353 (simplify
8354  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
8355  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
8356  { integer_zero_node; })
8358 (simplify
8359  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
8360  (SIGNBIT @0)
8361  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
8362   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
8364 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
8365 (for cmp (eq ne)
8366  (for op (plus minus)
8367       rop (minus plus)
8368   (simplify
8369    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8370    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8371         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
8372         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
8373         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
8374     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8375      (if (TREE_OVERFLOW (res)
8376           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8377       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
8378       (if (single_use (@3))
8379        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
8380                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
8381 (for cmp (lt le gt ge)
8382  (for op (plus minus)
8383       rop (minus plus)
8384   (simplify
8385    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8386    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8387         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8388     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8389      (if (TREE_OVERFLOW (res))
8390       {
8391         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8392                                 "when simplifying conditional to constant"),
8393                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
8394         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
8395         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
8396         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
8397                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
8398                         != (op == MINUS_EXPR);
8399         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
8400       }
8401       (if (single_use (@3))
8402        (with
8403         {
8404           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8405                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
8406                                   "X cmp C2 -+ C1"),
8407                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8408         }
8409         (cmp @0 { res; })))))))))
8411 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
8413 (simplify
8414  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
8415  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
8417 (simplify
8418  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
8419  (if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8420       || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0)))
8421   (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)))
8423 (simplify
8424  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
8425  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
8426   (view_convert @0)))
8428 (simplify
8429  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
8430  (switch
8431   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
8432        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8433    (switch
8434     (if (integer_zerop (@2))
8435      (view_convert (realpart @0)))
8436     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8437      (view_convert (imagpart @0)))))
8438   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8439        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
8440        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
8441        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
8442        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
8443        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
8444             && integer_zerop (@2))
8445            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
8446               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
8447            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
8448                /* But only do this after vectorization.  */
8449                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8450                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
8451                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
8452                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
8453                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
8454                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8455                                             - TYPE_PRECISION (type))
8456                                          : 0)) == 0)))
8457    (convert @0))))
8459 /* Simplify vector extracts.  */
8461 (simplify
8462  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
8463  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8464       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
8465       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
8466            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8467           || (VECTOR_TYPE_P (type)
8468               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
8469                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
8470   (with
8471    {
8472      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8473                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
8474      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
8475      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
8476      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
8477      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
8478    }
8479    (if (n != 0
8480         && (idx % width) == 0
8481         && (n % width) == 0
8482         && known_le ((idx + n) / width,
8483                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
8484     (with
8485      {
8486        idx = idx / width;
8487        n = n / width;
8488        /* Constructor elements can be subvectors.  */
8489        poly_uint64 k = 1;
8490        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
8491          {
8492            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
8493            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
8494              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
8495          }
8496        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
8497      }
8498      (switch
8499       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
8500       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
8501        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
8502         { build_zero_cst (type); }
8503         (if (count == 1)
8504          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
8505           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
8506           { build_zero_cst (type); })
8507          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
8508             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
8509             uniform.  */
8510          (if (single_use (@0))
8511           (with
8512             {
8513               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
8514               vec_alloc (vals, count);
8515               bool constant_p = true;
8516               tree res;
8517               for (unsigned i = 0;
8518                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
8519                 {
8520                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
8521                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
8522                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
8523                     constant_p = false;
8524                 }
8525               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
8526                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
8527                              ? type
8528                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
8529                                                   count * k));
8530               /* We used to build a CTOR in the non-constant case here
8531                  but that's not a GIMPLE value.  We'd have to expose this
8532                  operation somehow so the code generation can properly
8533                  split it out to a separate stmt.  */
8534               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
8535                      : (GIMPLE ? NULL_TREE : build_constructor (evtype, vals)));
8536             }
8537             (if (res)
8538              (view_convert { res; })))))))
8539       /* The bitfield references a single constructor element.  */
8540       (if (k.is_constant (&const_k)
8541            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
8542        (switch
8543         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
8544          { build_zero_cst (type); })
8545         (if (n == const_k)
8546          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
8547         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
8548                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
8550 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
8551    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
8552    not touching the extraction.  */
8553 (simplify
8554  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
8555  (with
8556   {
8557     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
8558     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8559       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
8560     else
8561       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
8562   }
8563   (switch
8564    (if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8565          || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1)))
8566         && wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8567         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
8568                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8569     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
8570                                                  wi::to_wide (@rpos)
8571                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
8572    (if (wi::eq_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8573         && compare_tree_int (@rsize, isize) == 0)
8574     (convert @1))
8575    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
8576                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
8577         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
8578                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8579     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
8581 /* Simplify vector inserts of other vector extracts to a permute.  */
8582 (simplify
8583  (bit_insert @0 (BIT_FIELD_REF@2 @1 @rsize @rpos) @ipos)
8584  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
8585       && (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8586           || optimize_vectors_before_lowering_p ())
8587       && types_match (@0, @1)
8588       && types_match (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)), TREE_TYPE (@2))
8589       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8590   (with
8591    {
8592      unsigned HOST_WIDE_INT elsz
8593        = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))));
8594      poly_uint64 relt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@rpos), elsz);
8595      poly_uint64 ielt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@ipos), elsz);
8596      unsigned nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8597      vec_perm_builder builder;
8598      builder.new_vector (nunits, nunits, 1);
8599      for (unsigned i = 0; i < nunits; ++i)
8600        builder.quick_push (known_eq (ielt, i) ? nunits + relt : i);
8601      vec_perm_indices sel (builder, 2, nunits);
8602    }
8603    (if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8604         || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), TYPE_MODE (type), sel, false))
8605     (vec_perm @0 @1 { vec_perm_indices_to_tree
8606                         (build_vector_type (ssizetype, nunits), sel); })))))
8608 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
8609  (for fmas (FMA)
8610   (simplify
8611    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
8612    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8613   (simplify
8614    (fmas @0 @1 (negate @2))
8615    (IFN_FMS @0 @1 @2))
8616   (simplify
8617    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
8618    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8619   (simplify
8620    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
8621    (if (single_use (@3))
8622     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
8624  (simplify
8625   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
8626   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8627  (simplify
8628   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
8629   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8630  (simplify
8631   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8632   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8633  (simplify
8634   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
8635    (if (single_use (@3))
8636     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
8638  (simplify
8639   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
8640   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8641  (simplify
8642   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
8643   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8644  (simplify
8645   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
8646   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8647  (simplify
8648   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
8649   (if (single_use (@3))
8650    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
8652  (simplify
8653   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
8654   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8655  (simplify
8656   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
8657   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8658  (simplify
8659   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8660   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8661  (simplify
8662   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
8663   (if (single_use (@3))
8664    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
8666 /* CLZ simplifications.  */
8667 (for clz (CLZ)
8668  (for op (eq ne)
8669       cmp (lt ge)
8670   (simplify
8671    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
8672    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8673     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8674     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8675      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); }))
8676     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8677     (if (wi::to_wide (@1) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1)
8678      (op @0 { build_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
8679 (for op (eq ne)
8680      cmp (lt ge)
8681  (simplify
8682   (op (IFN_CLZ:s@2 @0 @3) INTEGER_CST@1)
8683   (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8684    /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8685    (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8686            tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0));
8687            /* Punt if clz(0) == 0.  */
8688            if (integer_zerop (@3))
8689              stype = NULL_TREE;
8690          }
8691     (if (stype)
8692      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
8693    /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8694    (with { bool ok = true;
8695            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8696            /* Punt if clz(0) == prec - 1.  */
8697            if (wi::to_widest (@3) == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
8698              ok = false;
8699          }
8700     (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
8701      (op @0 { build_one_cst (type0); }))))))
8703 /* CTZ simplifications.  */
8704 (for ctz (CTZ)
8705  (for op (ge gt le lt)
8706       cmp (eq eq ne ne)
8707   (simplify
8708    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8709    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8710     (with { bool ok = true;
8711             HOST_WIDE_INT val = 0;
8712             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8713               ok = false;
8714             else
8715               {
8716                 val = tree_to_shwi (@1);
8717                 /* Canonicalize to >= or <.  */
8718                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8719                   {
8720                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8721                       ok = false;
8722                     else
8723                       val++;
8724                   }
8725               }
8726             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8727             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8728           }
8729      (if (ok && prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8730       (if (val <= 0)
8731        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); }
8732        (if (val >= prec)
8733         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8734         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8735                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8736              { build_zero_cst (type0); })))))))
8737  (for op (eq ne)
8738   (simplify
8739    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8740    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8741     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8742             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8743           }
8744      (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8745       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8746        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8747        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8748                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8749                                                      false, prec)); })
8750            { wide_int_to_tree (type0,
8751                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8752                                                  false, prec)); })))))))
8753 (for op (ge gt le lt)
8754      cmp (eq eq ne ne)
8755  (simplify
8756   /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8757   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8758    (with { bool ok = true;
8759            HOST_WIDE_INT val = 0;
8760            if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8761              ok = false;
8762            else
8763              {
8764                val = tree_to_shwi (@1);
8765                /* Canonicalize to >= or <.  */
8766                if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8767                  {
8768                    if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8769                      ok = false;
8770                    else
8771                      val++;
8772                  }
8773              }
8774            HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8775            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8776            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8777            if (prec > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8778              ok = false;
8779           }
8780      (if (val <= 0)
8781       (if (ok && zero_val >= val)
8782        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
8783       (if (val >= prec)
8784        (if (ok && zero_val < val)
8785         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8786        (if (ok && (zero_val < 0 || zero_val >= prec))
8787         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8788                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8789              { build_zero_cst (type0); })))))))
8790 (for op (eq ne)
8791  (simplify
8792   /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8793   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8794    (with { HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8795            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8796            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8797          }
8798     (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8799      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8800       (if (zero_val != wi::to_widest (@1))
8801        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8802       (if (zero_val < 0 || zero_val >= prec)
8803        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8804                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8805                                                      false, prec)); })
8806            { wide_int_to_tree (type0,
8807                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8808                                                  false, prec)); })))))))
8810 #if GIMPLE
8811 /* ctz(ext(X)) == ctz(X).  Valid just for the UB at zero cases though.  */
8812 (simplify
8813   (CTZ (convert@1 @0))
8814   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8815        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8816        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8817    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8818            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8819            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8820              {
8821                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8822                  cfn = CFN_CTZ;
8823                else
8824                  type0
8825                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8826                                                      1);
8827              }
8828            type0 = unsigned_type_for (type0);
8829            if (cfn == CFN_LAST
8830                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, type0,
8831                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8832              cfn = CFN_CTZ;
8833            if (cfn == CFN_LAST
8834                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8835                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ,
8836                                                    TREE_TYPE (@1),
8837                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8838              {
8839                if (TYPE_PRECISION (type0)
8840                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8841                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZ;
8842                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8843                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8844                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZLL;
8845              } }
8846     (if (cfn == CFN_CTZ)
8847      (IFN_CTZ (convert:type0 @0))
8848      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZ)
8849       (BUILT_IN_CTZ (convert:type0 @0))
8850       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZLL)
8851        (BUILT_IN_CTZLL (convert:type0 @0))))))))
8852 #endif
8854 /* POPCOUNT simplifications.  */
8855 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
8856 (simplify
8857   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
8858   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8859        && (wi::bit_and (widest_int::from (tree_nonzero_bits (@0), UNSIGNED),
8860                         widest_int::from (tree_nonzero_bits (@1), UNSIGNED))
8861            == 0))
8862    (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
8863            if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8864              utype = TREE_TYPE (@1); }
8865     (POPCOUNT (bit_ior (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))
8867 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
8868 (for popcount (POPCOUNT)
8869   (for cmp (le eq ne gt)
8870        rep (eq eq ne ne)
8871     (simplify
8872       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
8873       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
8875 /* popcount(bswap(x)) is popcount(x).  */
8876 (for popcount (POPCOUNT)
8877   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8878               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8879     (simplify
8880       (popcount (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8881       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8882            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8883         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8884                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8885                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8886                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8887           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8888             (popcount (convert:type0 (convert:type1 @2)))))))))
8890 /* popcount(rotate(X Y)) is popcount(X).  */
8891 (for popcount (POPCOUNT)
8892   (for rot (lrotate rrotate)
8893     (simplify
8894       (popcount (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8895       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8896            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))  
8897            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3)))
8898         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8899                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8900                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8901                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8902           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8903             (popcount (convert:type0 @2))))))))
8905 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
8906 (simplify
8907   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
8908   (PARITY @0))
8910 /* popcount(X&Y) + popcount(X|Y) is popcount(x) + popcount(Y).  */
8911 (simplify
8912   (plus:c (POPCOUNT:s (bit_and:s @0 @1)) (POPCOUNT:s (bit_ior:cs @0 @1)))
8913   (plus (POPCOUNT:type @0) (POPCOUNT:type @1)))
8915 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X&Y) is popcount(X|Y).  */
8916 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X|Y) is popcount(X&Y).  */
8917 (for popcount (POPCOUNT)
8918   (for log1 (bit_and bit_ior)
8919        log2 (bit_ior bit_and)
8920     (simplify
8921       (minus (plus:s (popcount:s @0) (popcount:s @1))
8922              (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8923       (popcount (log2 @0 @1)))
8924     (simplify
8925       (plus:c (minus:s (popcount:s @0) (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8926               (popcount:s @1))
8927       (popcount (log2 @0 @1)))))
8929 #if GIMPLE
8930 /* popcount(zext(X)) == popcount(X).  */
8931 (simplify
8932   (POPCOUNT (convert@1 @0))
8933   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8934        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8935        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
8936        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8937    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8938            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8939            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8940              {
8941                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8942                  cfn = CFN_POPCOUNT;
8943                else
8944                  type0
8945                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8946                                                      1);
8947              }
8948            if (cfn == CFN_LAST
8949                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type0,
8950                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8951              cfn = CFN_POPCOUNT;
8952            if (cfn == CFN_LAST
8953                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8954                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT,
8955                                                    TREE_TYPE (@1),
8956                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8957              {
8958                if (TYPE_PRECISION (type0)
8959                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8960                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNT;
8961                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8962                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8963                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL;
8964              } }
8965     (if (cfn == CFN_POPCOUNT)
8966      (IFN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8967      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNT)
8968       (BUILT_IN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8969       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL)
8970        (BUILT_IN_POPCOUNTLL (convert:type0 @0))))))))
8971 #endif
8973 /* PARITY simplifications.  */
8974 /* parity(~X) is parity(X).  */
8975 (simplify
8976   (PARITY (bit_not @0))
8977   (PARITY @0))
8979 /* parity(bswap(x)) is parity(x).  */
8980 (for parity (PARITY)
8981   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8982               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8983     (simplify
8984       (parity (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8985       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8986            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8987            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8988               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8989         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8990                 tree type1 = TREE_TYPE (@1); }
8991           (parity (convert:type0 (convert:type1 @2))))))))
8993 /* parity(rotate(X Y)) is parity(X).  */
8994 (for parity (PARITY)
8995   (for rot (lrotate rrotate)
8996     (simplify
8997       (parity (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8998       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8999            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9000            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3))
9001            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9002               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
9003         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0); }
9004           (parity (convert:type0 @2)))))))
9006 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
9007 (simplify
9008   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
9009   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
9010    (PARITY (bit_xor @0 @1))
9011    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9012         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
9013     (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
9014             if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
9015               utype = TREE_TYPE (@1); }
9016      (PARITY (bit_xor (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))
9018 #if GIMPLE
9019 /* parity(zext(X)) == parity(X).  */
9020 /* parity(sext(X)) == parity(X) if the difference in precision is even.  */
9021 (simplify
9022   (PARITY (convert@1 @0))
9023   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9024        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9025        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9026        && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
9027            || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
9028                 - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) & 1) == 0))
9029    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
9030            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
9031            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
9032              {
9033                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
9034                  cfn = CFN_PARITY;
9035                else
9036                  type0
9037                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
9038                                                      1);
9039              }
9040            type0 = unsigned_type_for (type0);
9041            if (cfn == CFN_LAST
9042                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY, type0,
9043                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9044              cfn = CFN_PARITY;
9045            if (cfn == CFN_LAST
9046                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
9047                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY,
9048                                                    TREE_TYPE (@1),
9049                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9050              {
9051                if (TYPE_PRECISION (type0)
9052                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
9053                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITY;
9054                else if (TYPE_PRECISION (type0)
9055                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
9056                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITYLL;
9057              } }
9058     (if (cfn == CFN_PARITY)
9059      (IFN_PARITY (convert:type0 @0))
9060      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITY)
9061       (BUILT_IN_PARITY (convert:type0 @0))
9062       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITYLL)
9063        (BUILT_IN_PARITYLL (convert:type0 @0))))))))
9064 #endif
9066 /* a != 0 ? FUN(a) : 0 -> Fun(a) for some builtin functions. */
9067 (for func (POPCOUNT BSWAP FFS PARITY)
9068  (simplify
9069   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@3 (convert? @0)) integer_zerop@2)
9070   @3))
9072 /* a != 0 ? FUN(a) : CST -> Fun(a) for some CLRSB builtins
9073    where CST is precision-1. */
9074 (for func (CLRSB)
9075  (simplify
9076   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@4 (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9077   (if (wi::to_widest (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) - 1)
9078    @4)))
9080 #if GIMPLE
9081 /* a != 0 ? CLZ(a) : CST -> .CLZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
9082 (for func (CLZ)
9083  (simplify
9084   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9085   (with { int val;
9086           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9087           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9088             {
9089               if (tree_fits_shwi_p (@2))
9090                 {
9091                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
9092                   if ((int) valw == valw)
9093                     {
9094                       val = valw;
9095                       ifn = IFN_CLZ;
9096                     }
9097                 }
9098             }
9099           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
9100                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
9101                    && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
9102                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
9103             ifn = IFN_CLZ;
9104         }
9105    (if (ifn == IFN_CLZ && wi::to_widest (@2) == val)
9106     (IFN_CLZ @3 @2)))))
9107 (simplify
9108  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CLZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
9109   (with { int val;
9110           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9111           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9112             ifn = IFN_CLZ;
9113           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
9114                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9115             ifn = IFN_CLZ;
9116         }
9117    (if (ifn == IFN_CLZ)
9118     (IFN_CLZ @3 @2))))
9120 /* a != 0 ? CTZ(a) : CST -> .CTZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
9121 (for func (CTZ)
9122  (simplify
9123   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9124   (with { int val;
9125           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9126           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9127             {
9128               if (tree_fits_shwi_p (@2))
9129                 {
9130                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
9131                   if ((int) valw == valw)
9132                     {
9133                       val = valw;
9134                       ifn = IFN_CTZ;
9135                     }
9136                 }
9137             }
9138           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9139                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
9140                    && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
9141                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
9142             ifn = IFN_CTZ;
9143         }
9144    (if (ifn == IFN_CTZ && wi::to_widest (@2) == val)
9145     (IFN_CTZ @3 @2)))))
9146 (simplify
9147  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CTZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
9148   (with { int val;
9149           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9150           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9151             ifn = IFN_CTZ;
9152           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9153                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9154             ifn = IFN_CTZ;
9155         }
9156    (if (ifn == IFN_CTZ)
9157     (IFN_CTZ @3 @2))))
9158 #endif
9160 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
9161 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
9162 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
9163   (simplify
9164     (pfun @0)
9165     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
9166      (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
9167        (switch
9168          (if (nz == 1)
9169            (convert @0))
9170          (if (wi::popcount (nz) == 1)
9171            (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9172              (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
9173                                     { build_int_cst (integer_type_node,
9174                                                      wi::ctz (nz)); })))))))))
9176 #if GIMPLE
9177 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
9179    int popcount64c (uint64_t x)
9180    {
9181      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
9182      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
9183      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
9184      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
9185    }
9187    int popcount32c (uint32_t x)
9188    {
9189      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
9190      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
9191      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
9192      return (x * 0x01010101) >> 24;
9193    }  */
9194 (simplify
9195  (rshift
9196   (mult
9197    (bit_and
9198     (plus:c
9199      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
9200       (plus:c@8
9201        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
9202         (bit_and
9203          (rshift
9204           (minus@6 @0
9205            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
9206           INTEGER_CST@10)
9207          INTEGER_CST@9)))
9208     INTEGER_CST@3)
9209    INTEGER_CST@2)
9210   INTEGER_CST@1)
9211   /* Check constants and optab.  */
9212   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
9213           int shift = (64 - prec) & 63;
9214           unsigned HOST_WIDE_INT c1
9215             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
9216           unsigned HOST_WIDE_INT c2
9217             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
9218           unsigned HOST_WIDE_INT c3
9219             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
9220           unsigned HOST_WIDE_INT c4
9221             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
9222    }
9223    (if (prec >= 16
9224         && prec <= 64
9225         && pow2p_hwi (prec)
9226         && TYPE_UNSIGNED (type)
9227         && integer_onep (@4)
9228         && wi::to_widest (@10) == 2
9229         && wi::to_widest (@5) == 4
9230         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
9231         && tree_to_uhwi (@2) == c1
9232         && tree_to_uhwi (@3) == c2
9233         && tree_to_uhwi (@9) == c3
9234         && tree_to_uhwi (@7) == c3
9235         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
9236     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
9237                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9238      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
9239      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
9240         five bits for this to work without extension before adding.  */
9241      (with {
9242        tree half_type = NULL_TREE;
9243        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
9244        int half_prec = 8;
9245        if (m.exists ()
9246            && m.require () != TYPE_MODE (type))
9247          {
9248            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
9249            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
9250          }
9251        gcc_assert (half_prec > 2);
9252       }
9253       (if (half_type != NULL_TREE
9254            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
9255                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9256        (convert (plus
9257          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
9258          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
9259             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
9261 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
9262    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
9263    should lead to better code.  */
9264 (simplify
9265  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
9266  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9267       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
9268                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
9269   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9270    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
9271 #endif
9273 (for ffs (FFS)
9274  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
9275     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
9276  (for cmp (eq ne)
9277   (simplify
9278    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9279     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9280      (switch
9281       (if (integer_zerop (@1))
9282        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9283       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
9284        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
9285       (if (single_use (@2))
9286        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9287                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9288                                                       false, prec)); })
9289             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9290                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
9291                                                   false, prec)); }))))))
9293  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
9294  (for cmp (gt le)
9295       cmp2 (ne eq)
9296       cmp3 (eq ne)
9297       bit_op (bit_and bit_ior)
9298   (simplify
9299    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9300     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9301      (switch
9302       (if (integer_zerop (@1))
9303        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9304       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
9305        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
9306       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
9307        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
9308       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
9309        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9310                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
9311                                                       false, prec)); }))
9312       (if (single_use (@2))
9313        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
9314                (cmp3 (bit_and @0
9315                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9316                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9317                                                   false, prec)); })
9318                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
9320 #if GIMPLE
9321 /* ffs(ext(X)) == ffs(X).  */
9322 (simplify
9323   (FFS (convert@1 @0))
9324   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9325        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9326        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
9327    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
9328            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
9329            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
9330              {
9331                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
9332                  cfn = CFN_FFS;
9333                else
9334                  type0
9335                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
9336                                                      0);
9337              }
9338            type0 = signed_type_for (type0);
9339            if (cfn == CFN_LAST
9340                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS, type0,
9341                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9342              cfn = CFN_FFS;
9343            if (cfn == CFN_LAST
9344                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
9345                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS,
9346                                                    TREE_TYPE (@1),
9347                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9348              {
9349                if (TYPE_PRECISION (type0)
9350                    == TYPE_PRECISION (integer_type_node))
9351                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFS;
9352                else if (TYPE_PRECISION (type0)
9353                         == TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node))
9354                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFSLL;
9355              } }
9356     (if (cfn == CFN_FFS)
9357      (IFN_FFS (convert:type0 @0))
9358      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFS)
9359       (BUILT_IN_FFS (convert:type0 @0))
9360       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFSLL)
9361        (BUILT_IN_FFSLL (convert:type0 @0))))))))
9362 #endif
9364 #if GIMPLE
9366 /* Simplify:
9367      a = op a1
9368      r = cond ? a : b
9369      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
9370 and,
9371     a = op a1
9372     r = cond ? b : a
9373     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
9375 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9376      cond_op (COND_UNARY)
9377  (simplify
9378   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
9379    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9380     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9381         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9382      (cond_op @0 (view_convert @1) @2))))
9383  (simplify
9384   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
9385    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9386     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9387         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9388      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1)))))
9390 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9391      cond_op (COND_LEN_UNARY)
9392  (simplify
9393   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2 @4 @5)
9394    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9395     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9396         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9397      (cond_op @0 (view_convert @1) @2 @4 @5))))
9398  (simplify
9399   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)) @4 @5)
9400    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9401     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9402         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9403      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1 @4 @5)))))
9405 /* `(a ? -1 : 0) ^ b` can be converted into a conditional not.  */
9406 (simplify
9407  (bit_xor:c (vec_cond @0 uniform_integer_cst_p@1 uniform_integer_cst_p@2) @3)
9408  (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ()
9409       && vectorized_internal_fn_supported_p (IFN_COND_NOT, type)
9410       && is_truth_type_for (type, TREE_TYPE (@0)))
9411  (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
9412   (IFN_COND_NOT @0 @3 @3))
9413   (if (integer_all_onesp (@2) && integer_zerop (@1))
9414    (IFN_COND_NOT (bit_not @0) @3 @3))))
9416 /* Simplify:
9418      a = a1 op a2
9419      r = c ? a : b;
9421    to:
9423      r = c ? a1 op a2 : b;
9425    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
9426    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
9427    simplification if the result of the operation isn't needed.
9429    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
9430    on targets that might not support them.  Any target implementing
9431    conditional internal functions must support the same comparisons
9432    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
9434 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9435      cond_op (COND_BINARY)
9436  (simplify
9437   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
9438   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9439    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9440         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9441         && single_use (@4))
9442     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
9443  (simplify
9444   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
9445   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9446    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9447         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9448         && single_use (@4))
9449     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
9451 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9452      cond_op (COND_LEN_BINARY)
9453  (simplify
9454   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3 @5 @6)
9455   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9456    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9457         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9458         && single_use (@4))
9459     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3) @5 @6)))))
9460  (simplify
9461   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)) @5 @6)
9462   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9463    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9464         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9465         && single_use (@4))
9466     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1) @5 @6))))))
9468 /* Same for ternary operations.  */
9469 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9470      cond_op (COND_TERNARY)
9471  (simplify
9472   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
9473   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9474    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9475         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9476         && single_use (@5))
9477     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
9478  (simplify
9479   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
9480   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9481    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9482         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9483         && single_use (@5))
9484     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
9485                   (view_convert:op_type @1)))))))
9487 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9488      cond_op (COND_LEN_TERNARY)
9489  (simplify
9490   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4 @6 @7)
9491   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9492    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9493         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9494         && single_use (@5))
9495     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4) @6 @7)))))
9496  (simplify
9497   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4 @6 @7)))
9498   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9499    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9500         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9501         && single_use (@5))
9502     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9503 #endif
9505 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9506    "else" value of an IFN_COND_*.  */
9507 (for cond_op (COND_BINARY)
9508  (simplify
9509   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
9510   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9511    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9512     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
9513  (simplify
9514   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
9515   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9516    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9517         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9518     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
9520 /* Same for ternary operations.  */
9521 (for cond_op (COND_TERNARY)
9522  (simplify
9523   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
9524   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9525    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9526     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
9527  (simplify
9528   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
9529   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9530    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9531         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9532     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
9534 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9535    "else" value of an IFN_COND_LEN_*.  */
9536 (for cond_len_op (COND_LEN_BINARY)
9537  (simplify
9538   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5)) @6)
9539   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9540    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9541     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @6) @4 @5)))))
9542  (simplify
9543   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7)))
9544   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9545    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9546         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9547     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9549 /* Same for ternary operations.  */
9550 (for cond_len_op (COND_LEN_TERNARY)
9551  (simplify
9552   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5 @6)) @7)
9553   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9554    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9555     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @7) @5 @6)))))
9556  (simplify
9557   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7 @8)))
9558   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9559    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9560         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9561     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1) @7 @8))))))
9563 /* Detect simplication for a conditional reduction where
9565    a = mask1 ? b : 0
9566    c = mask2 ? d + a : d
9568    is turned into
9570    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
9571 (simplify
9572   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 zerop@4) @1)
9573    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9574         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9575             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @4, 0)))
9576    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1)))
9578 /* Detect simplication for a conditional length reduction where
9580    a = mask ? b : 0
9581    c = i < len + bias ? d + a : d
9583    is turned into
9585    c = mask && i < len + bias ? d + b : d.  */
9586 (simplify
9587   (IFN_COND_LEN_ADD integer_truep @0 (vec_cond @1 @2 zerop@5) @0 @3 @4)
9588    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9589         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9590             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @5, 0)))
9591     (IFN_COND_LEN_ADD @1 @0 @2 @0 @3 @4)))
9593 /* Detect simplification for vector condition folding where
9595   c = mask1 ? (masked_op mask2 a b els) : els
9597   into
9599   c = masked_op (mask1 & mask2) a b els
9601   where the operation can be partially applied to one operand. */
9603 (for cond_op (COND_BINARY)
9604  (simplify
9605   (vec_cond @0
9606    (cond_op:s @1 @2 @3 @4) @4)
9607   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4)))
9609 /* And same for ternary expressions.  */
9611 (for cond_op (COND_TERNARY)
9612  (simplify
9613   (vec_cond @0
9614    (cond_op:s @1 @2 @3 @4 @5) @5)
9615   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4 @5)))
9617 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
9618    expressions like:
9620    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
9621    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
9623    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
9624    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
9625    bytes.  A is more efficiently tested as:
9627    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
9629    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
9631    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
9633    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
9635    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
9636    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
9638    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
9639    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
9640    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
9641    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
9642    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
9643    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
9644    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
9645    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
9646    pointer_pluses dead.  */
9647 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
9648  (for cmp (le lt)
9649   (simplify
9650    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
9651         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
9652    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
9653         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
9654         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
9655     /* Calculate the rhs constant.  */
9656     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
9657             offset_int rhs = off * 2; }
9658      /* Always fails for negative values.  */
9659      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
9660       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
9661          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
9662          same pointer_plus in multiple checks.  */
9663       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
9664               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
9665        (if (cmp == LT_EXPR)
9666         (gt (convert:sizetype
9667              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
9668                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
9669             { rhs_tree; })
9670         (gt (convert:sizetype
9671              (pointer_diff:ssizetype
9672               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
9673                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
9674               { swap_p ? @0 : @2; }))
9675             { rhs_tree; })))))))))
9677 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
9678    element of @1.  */
9679 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9680  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
9681   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
9682    (if (i >= 0)
9683     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
9684             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
9685             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
9686             tree size = bitsize_int (elt_bits);
9687             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
9688      (view_convert
9689       (bit_and:elt_type
9690        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
9691        { elt; })))))))
9693 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
9694 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9695   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
9696     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9697                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
9698             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
9699       (if (elt
9700            && !HONOR_SNANS (type)
9701            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
9702         { elt; }))))
9704 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
9705 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
9706             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9707      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
9708   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
9709     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
9711 /* Simplify vector floating point operations of alternating sub/add pairs
9712    into using an fneg of a wider element type followed by a normal add.
9713    under IEEE 754 the fneg of the wider type will negate every even entry
9714    and when doing an add we get a sub of the even and add of every odd
9715    elements.  */
9716 (for plusminus (plus minus)
9717      minusplus (minus plus)
9718  (simplify
9719   (vec_perm (plusminus @0 @1) (minusplus @2 @3) VECTOR_CST@4)
9720    (if (!VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
9721         && !FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
9722         /* plus is commutative, while minus is not, so :c can't be used.
9723            Do equality comparisons by hand and at the end pick the operands
9724            from the minus.  */
9725         && (operand_equal_p (@0, @2, 0)
9726             ? operand_equal_p (@1, @3, 0)
9727             : operand_equal_p (@0, @3, 0) && operand_equal_p (@1, @2, 0)))
9728    (with
9729     {
9730       /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9731       vec_perm_builder builder;
9732     }
9733     (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, @4))
9734      (with
9735       {
9736         /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9737         poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9738         vec_perm_indices sel (builder, 2, nelts);
9739         machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (type);
9740         machine_mode wide_mode;
9741         scalar_mode wide_elt_mode;
9742         poly_uint64 wide_nunits;
9743         scalar_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (vec_mode);
9744       }
9745       (if (VECTOR_MODE_P (vec_mode)
9746            && sel.series_p (0, 2, 0, 2)
9747            && sel.series_p (1, 2, nelts + 1, 2)
9748            && GET_MODE_2XWIDER_MODE (inner_mode).exists (&wide_elt_mode)
9749            && multiple_p (GET_MODE_NUNITS (vec_mode), 2, &wide_nunits)
9750            && related_vector_mode (vec_mode, wide_elt_mode,
9751                                    wide_nunits).exists (&wide_mode))
9752        (with
9753         {
9754           tree stype
9755             = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE_INNER (wide_mode),
9756                                               TYPE_UNSIGNED (type));
9757           tree ntype = build_vector_type_for_mode (stype, wide_mode);
9759           /* The format has to be a non-extended ieee format.  */
9760           const struct real_format *fmt_old = FLOAT_MODE_FORMAT (vec_mode);
9761           const struct real_format *fmt_new = FLOAT_MODE_FORMAT (wide_mode);
9762         }
9763         (if (TYPE_MODE (stype) != BLKmode
9764              && VECTOR_TYPE_P (ntype)
9765              && fmt_old != NULL
9766              && fmt_new != NULL)
9767          (with
9768           {
9769             /* If the target doesn't support v1xx vectors, try using
9770                scalar mode xx instead.  */
9771             if (known_eq (GET_MODE_NUNITS (wide_mode), 1)
9772                 && !target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector))
9773               ntype = stype;
9774           }
9775           (if (fmt_new->signbit_rw
9776                == fmt_old->signbit_rw + GET_MODE_UNIT_BITSIZE (vec_mode)
9777                && fmt_new->signbit_rw == fmt_new->signbit_ro
9778                && targetm.can_change_mode_class (TYPE_MODE (ntype),
9779                                                  TYPE_MODE (type), ALL_REGS)
9780                && ((optimize_vectors_before_lowering_p ()
9781                     && VECTOR_TYPE_P (ntype))
9782                    || target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector)))
9783            (if (plusminus == PLUS_EXPR)
9784             (plus (view_convert:type (negate (view_convert:ntype @3))) @2)
9785             (minus @0 (view_convert:type
9786                         (negate (view_convert:ntype @1))))))))))))))))
9788 (simplify
9789  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
9790  (with
9791   {
9792     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
9793     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9794     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
9796     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9797     vec_perm_builder builder;
9798   }
9799   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
9800    (with
9801     {
9802       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9803       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9804       bool single_arg = (op0 == op1);
9805       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
9806     }
9807     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
9808      { op0; }
9809      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
9810       { op1; }
9811       (with
9812        {
9813          if (!single_arg)
9814            {
9815              if (sel.all_from_input_p (0))
9816                op1 = op0;
9817              else if (sel.all_from_input_p (1))
9818                {
9819                  op0 = op1;
9820                  sel.rotate_inputs (1);
9821                }
9822              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
9823                {
9824                  std::swap (op0, op1);
9825                  sel.rotate_inputs (1);
9826                }
9827            }
9828          gassign *def;
9829          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
9830          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9831              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
9832              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9833            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
9834          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
9835              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
9836              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9837            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
9838          tree t;
9839        }
9840        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9841              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
9842             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9843                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
9844             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
9845         { t; }
9846         (with
9847          {
9848            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
9849            tree ins = NULL_TREE;
9850            unsigned at = 0;
9852            /* See if the permutation is performing a single element
9853               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
9854               in that case.  But only if the vector mode is supported,
9855               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
9856            if (op_mode != BLKmode
9857                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9858                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
9859                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9860                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
9861              {
9862                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
9863                if (insert_first_p)
9864                  {
9865                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
9866                       first vector we only can insert the first elt from
9867                       the first vector.  */
9868                    at = 0;
9869                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
9870                      op0 = op1;
9871                  }
9872                /* The above can fail for two-element vectors which always
9873                   appear to insert the first element, so try inserting
9874                   into the second lane as well.  For more than two
9875                   elements that's wasted time.  */
9876                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
9877                  {
9878                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
9879                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
9880                      if (maybe_ne (sel[at], at))
9881                        break;
9882                    if (at < encoded_nelts
9883                        && (known_eq (at + 1, nelts)
9884                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
9885                      {
9886                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
9887                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
9888                        else
9889                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
9890                      }
9891                  }
9892              }
9894            /* Generate a canonical form of the selector.  */
9895            if (!ins && sel.encoding () != builder)
9896              {
9897                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
9898                   argument permutation while still allowing an equivalent
9899                   2-argument version.  */
9900                tree oldop2 = op2;
9901                if (sel.ninputs () == 2
9902                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
9903                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9904                else
9905                  {
9906                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
9907                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
9908                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
9909                    else
9910                      /* Not directly supported with either encoding,
9911                         so use the preferred form.  */
9912                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9913                  }
9914                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
9915                  changed = true;
9916              }
9917          }
9918          (if (ins)
9919           (bit_insert { op0; } { ins; }
9920            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
9921           (if (changed)
9922            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
9924 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
9926 (match vec_same_elem_p
9927  (vec_duplicate @0))
9929 (match vec_same_elem_p
9930  CONSTRUCTOR@0
9931  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9932       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
9934 (match vec_same_elem_p
9935  @0
9936  (if (uniform_vector_p (@0))))
9939 (simplify
9940  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
9941  (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
9942   @0
9943   (with
9944    {
9945      tree elem = uniform_vector_p (@0);
9946    }
9947    (if (elem)
9948     { build_vector_from_val (type, elem); }))))
9950 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
9951 (simplify
9952  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9953  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9954   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9955 (simplify
9956  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9957  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9958   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9961 /* Merge
9962      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9963      d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
9964    to
9965      d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
9967 (simplify
9968  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
9969  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9970   (with
9971    {
9972      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9973      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9974      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9975      vec_perm_builder builder0;
9976      vec_perm_builder builder1;
9977      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
9978    }
9979    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9980         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9981     (with
9982      {
9983        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9984        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
9986        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9987          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
9989        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9991        tree op0 = NULL_TREE;
9992        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9993           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9994           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9995           handled and the new one can't be either, don't increase
9996           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9997        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9998            || (single_use (@0)
9999                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10000                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10001                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10002          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10003      }
10004      (if (op0)
10005       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
10007 /* Merge
10008      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
10009      d = VEC_PERM_EXPR <x, c, VCST1>;
10010    to
10011      d = VEC_PERM_EXPR <x, {a,b}, NEW_VCST>;
10012    when all elements from a or b are replaced by the later
10013    permutation.  */
10015 (simplify
10016  (vec_perm @5 (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) VECTOR_CST@4)
10017  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10018   (with
10019    {
10020      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
10021      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
10022      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10023      vec_perm_builder builder0;
10024      vec_perm_builder builder1;
10025      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
10026    }
10027    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
10028         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
10029     (with
10030      {
10031        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
10032        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
10033        bool use_1 = false, use_2 = false;
10035        for (int i = 0; i < nelts; i++)
10036          {
10037            if (known_lt ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
10038              builder2.quick_push (sel1[i]);
10039            else
10040              {
10041                poly_uint64 j = sel0[(sel1[i] - sel1.nelts_per_input ())
10042                                     .to_constant ()];
10043                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
10044                  use_1 = true;
10045                else
10046                  {
10047                    use_2 = true;
10048                    j -= sel0.nelts_per_input ();
10049                  }
10050                builder2.quick_push (j + sel1.nelts_per_input ());
10051              }
10052          }
10053      }
10054      (if (use_1 ^ use_2)
10055       (with
10056        {
10057          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10058          tree op0 = NULL_TREE;
10059          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10060             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10061             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10062             handled and the new one can't be either, don't increase
10063             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10064          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10065              || (single_use (@0)
10066                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10067                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10068                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10069            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10070        }
10071        (if (op0)
10072         (switch
10073          (if (use_1)
10074           (vec_perm @5 @1 { op0; }))
10075          (if (use_2)
10076           (vec_perm @5 @2 { op0; })))))))))))
10078 /* And the case with swapped outer permute sources.  */
10080 (simplify
10081  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @5 VECTOR_CST@4)
10082  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10083   (with
10084    {
10085      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
10086      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
10087      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10088      vec_perm_builder builder0;
10089      vec_perm_builder builder1;
10090      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
10091    }
10092    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
10093         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
10094     (with
10095      {
10096        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
10097        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
10098        bool use_1 = false, use_2 = false;
10100        for (int i = 0; i < nelts; i++)
10101          {
10102            if (known_ge ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
10103              builder2.quick_push (sel1[i]);
10104            else
10105              {
10106                poly_uint64 j = sel0[sel1[i].to_constant ()];
10107                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
10108                  use_1 = true;
10109                else
10110                  {
10111                    use_2 = true;
10112                    j -= sel0.nelts_per_input ();
10113                  }
10114                builder2.quick_push (j);
10115              }
10116          }
10117      }
10118      (if (use_1 ^ use_2)
10119       (with
10120        {
10121          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10122          tree op0 = NULL_TREE;
10123          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10124             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10125             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10126             handled and the new one can't be either, don't increase
10127             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10128          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10129              || (single_use (@0)
10130                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10131                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10132                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10133            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10134        }
10135        (if (op0)
10136         (switch
10137          (if (use_1)
10138           (vec_perm @1 @5 { op0; }))
10139          (if (use_2)
10140           (vec_perm @2 @5 { op0; })))))))))))
10143 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
10144    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
10145    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
10146    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
10147    to the number of trailing zeroes.  */
10148 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
10149   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
10151 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
10152  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
10153   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10154        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
10155        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
10156        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
10157        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10158        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10159           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
10160        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10161           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
10162        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
10163           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
10164           it's sign_extend vs zero_extend.  */
10165        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
10166            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
10167                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
10168        && single_use (@4)
10169        && single_use (@5))))
10171 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
10172  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10173   (bit_op:c
10174    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
10175    @3)))
10177 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10178  (bit_not
10179   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
10181 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
10182    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
10183 (simplify
10184   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
10185   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
10186   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
10187     (if (wi::popcount (i) == 1
10188          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
10189       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
10190         (bit_and @0 @1)
10191       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
10193 /* -x & 1 -> x & 1.  */
10194 (simplify 
10195  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
10196  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
10197   (bit_and @0 @1)))
10199 /* `-a` is just `a` if the type is 1bit wide or when converting
10200    to a 1bit type; similar to the above transformation of `(-x)&1`.
10201    This is used mostly with the transformation of
10202    `a ? ~b : b` into `(-a)^b`.
10203    It also can show up with bitfields.  */
10204 (simplify
10205  (convert? (negate @0))
10206  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10207       && TYPE_PRECISION (type) == 1
10208       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
10209   (convert @0)))
10211 /* Optimize
10212    c1 = VEC_PERM_EXPR (a, a, mask)
10213    c2 = VEC_PERM_EXPR (b, b, mask)
10214    c3 = c1 op c2
10215    -->
10216    c = a op b
10217    c3 = VEC_PERM_EXPR (c, c, mask)
10218    For all integer non-div operations.  */
10219 (for op (plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
10220          lshift rshift)
10221  (simplify
10222   (op (vec_perm @0 @0 @2) (vec_perm @1 @1 @2))
10223    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
10224     (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))
10226 /* Similar for float arithmetic when permutation constant covers
10227    all vector elements.  */
10228 (for op (plus minus mult)
10229  (simplify
10230   (op (vec_perm @0 @0 VECTOR_CST@2) (vec_perm @1 @1 VECTOR_CST@2))
10231    (if (VECTOR_FLOAT_TYPE_P (type)
10232         && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10233     (with
10234      {
10235        tree perm_cst = @2;
10236        vec_perm_builder builder;
10237        bool full_perm_p = false;
10238        if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, perm_cst))
10239          {
10240            unsigned HOST_WIDE_INT nelts;
10242            nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10243            /* Create a vec_perm_indices for the VECTOR_CST.  */
10244            vec_perm_indices sel (builder, 1, nelts);
10246            /* Check if perm indices covers all vector elements.  */
10247            if (sel.encoding ().encoded_full_vector_p ())
10248              {
10249                auto_sbitmap seen (nelts);
10250                bitmap_clear (seen);
10252                unsigned HOST_WIDE_INT count = 0, i;
10254                for (i = 0; i < nelts; i++)
10255                  {
10256                    if (!bitmap_set_bit (seen, sel[i].to_constant ()))
10257                     break;
10258                    count++;
10259                  }
10260                full_perm_p = count == nelts;
10261              }
10262          }
10263       }
10264       (if (full_perm_p)
10265         (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))))