re PR fortran/88376 (ICE in is_illegal_recursion, at fortran/resolve.c:1689)
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob60b12f94f9ee3e5c1fef2cbb8185663624a6c59d
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2019 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS)
41 /* Operator lists.  */
42 (define_operator_list tcc_comparison
43   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
45   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
47   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
48 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
49   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
50 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
51 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
53 #include "cfn-operators.pd"
55 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
56    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
57    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
59    Also define operand lists:
61      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
62      X<FN> for all double functions, in the same order
63      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
64 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
65   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
66                                  BUILT_IN_L##FN##F \
67                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
68   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
69                               BUILT_IN_L##FN \
70                               BUILT_IN_LL##FN) \
71   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
72                                  BUILT_IN_L##FN##L \
73                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
77 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
78 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
80 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
81 (define_operator_list UNCOND_BINARY
82   plus minus
83   mult trunc_div trunc_mod rdiv
84   min max
85   bit_and bit_ior bit_xor)
86 (define_operator_list COND_BINARY
87   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
88   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
89   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
90   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR)
92 /* Same for ternary operations.  */
93 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
94   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
95 (define_operator_list COND_TERNARY
96   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
98 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
99    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
100 (match (nop_convert @0)
101  (convert @0)
102  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
103 (match (nop_convert @0)
104  (view_convert @0)
105  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
106       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
107                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
108       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
109 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
110 (match (nop_convert @0)
111  @0)
113 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
114    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
115    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
116 (simplify (abs (convert @0))
117  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
118       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
119       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
120   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
121    (convert (absu:utype @0)))))
124 /* Simplifications of operations with one constant operand and
125    simplifications to constants or single values.  */
127 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
128   (simplify
129     (op @0 integer_zerop)
130     (non_lvalue @0)))
132 /* 0 +p index -> (type)index */
133 (simplify
134  (pointer_plus integer_zerop @1)
135  (non_lvalue (convert @1)))
137 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
138 (simplify
139  (pointer_diff @0 integer_zerop)
140  (convert @0))
142 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
143    Likewise if the operands are reversed.  */
144 (simplify
145  (plus:c @0 real_zerop@1)
146  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
147   (non_lvalue @0)))
149 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
150 (simplify
151  (minus @0 real_zerop@1)
152  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
153   (non_lvalue @0)))
155 /* Simplify x - x.
156    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
157    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
158    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
159    is volatile.  */
160 (simplify
161  (minus @0 @0)
162  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
163   { build_zero_cst (type); }))
164 (simplify
165  (pointer_diff @@0 @0)
166  { build_zero_cst (type); })
168 (simplify
169  (mult @0 integer_zerop@1)
170  @1)
172 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
173    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
174    same in modes with signed zeros, since multiplying a
175    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
176 (simplify
177  (mult @0 real_zerop@1)
178  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
179   @1))
181 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
182    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
183 (simplify
184  (mult @0 real_onep)
185  (if (!HONOR_SNANS (type)
186       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
187           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
188   (non_lvalue @0)))
190 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
191 (simplify
192  (mult @0 real_minus_onep)
193   (if (!HONOR_SNANS (type)
194        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
195            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
196    (negate @0)))
198 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
199    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
200 (simplify
201  (mult @0 VECTOR_CST@1)
202  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
203       && !HONOR_SNANS (type)
204       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
205   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
206    (if (itype
207         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
208             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
209                 && optab_handler (and_optab,
210                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
211     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
212                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
214 (for cmp (gt ge lt le)
215      outp (convert convert negate negate)
216      outn (negate negate convert convert)
217  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
218  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
219  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
220  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
221  (simplify
222   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
223   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
224        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
225    (switch
226     (if (types_match (type, float_type_node))
227      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
228     (if (types_match (type, double_type_node))
229      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
230     (if (types_match (type, long_double_type_node))
231      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
232  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
233  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
234  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
235  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
236  (simplify
237   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
238   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
239        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
240    (switch
241     (if (types_match (type, float_type_node))
242      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
243     (if (types_match (type, double_type_node))
244      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
245     (if (types_match (type, long_double_type_node))
246      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
248 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
249 (simplify
250  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
251  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
252   (abs @0)))
254 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
255 (simplify
256  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
257  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
258   (negate (abs @0))))
260 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
261 (simplify
262  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
263  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
264   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
266 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
267 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
268   (simplify
269     (op @0 integer_onep)
270     (non_lvalue @0)))
272 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
273    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
274    toward zero.
275    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
276 (simplify
277  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
278  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
279       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
280           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
281           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
282   (rshift @0 @2)))
284 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
285    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
286    traps enables better optimizations than these anyway.  */
287 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
288  /* 0 / X is always zero.  */
289  (simplify
290   (div integer_zerop@0 @1)
291   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
292   (if (!integer_zerop (@1))
293    @0))
294   /* X / -1 is -X.  */
295  (simplify
296    (div @0 integer_minus_onep@1)
297    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
298     (negate @0)))
299  /* X / X is one.  */
300  (simplify
301   (div @0 @0)
302   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
303      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
304   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
305    { build_one_cst (type); }))
306  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
307  (simplify
308    (div:C @0 (abs @0))
309    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
310         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
311     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
312           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
313  /* X / -X is -1.  */
314  (simplify
315    (div:C @0 (negate @0))
316    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
317         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
318     { build_minus_one_cst (type); })))
320 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
321    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
322 (simplify
323  (floor_div @0 @1)
324  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
325       && TYPE_UNSIGNED (type))
326   (trunc_div @0 @1)))
328 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
329    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
330 (for div (trunc_div exact_div)
331  (simplify
332   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
333   (with {
334     wi::overflow_type overflow;
335     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
336                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
337    }
338    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
339         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
340     (if (!overflow)
341      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
342      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
343           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
344       { build_zero_cst (type); }))))))
346 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
347    overflow is different.  */
348 (simplify
349  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
350  (with {
351    wi::overflow_type overflow;
352    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
353                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
354   }
355   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
356      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
357   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
358    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
360 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
361    NaNs or Infinities.  */
362 (simplify
363  (rdiv @0 @0)
364  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
365       && ! HONOR_NANS (type)
366       && ! HONOR_INFINITIES (type))
367   { build_one_cst (type); }))
369 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
370    NaNs or Infinities.  */
371 (simplify
372  (rdiv:C @0 (negate @0))
373  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
374       && ! HONOR_NANS (type)
375       && ! HONOR_INFINITIES (type))
376   { build_minus_one_cst (type); }))
378 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
379 (simplify
380  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
381   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
382        && ! HONOR_NANS (type)
383        && ! HONOR_INFINITIES (type))
384    (switch
385     (if (types_match (type, float_type_node))
386      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
387     (if (types_match (type, double_type_node))
388      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
389     (if (types_match (type, long_double_type_node))
390      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
392 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
393 (simplify
394  (rdiv @0 real_onep)
395  (if (!HONOR_SNANS (type))
396   (non_lvalue @0)))
398 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
399 (simplify
400  (rdiv @0 real_minus_onep)
401  (if (!HONOR_SNANS (type))
402   (negate @0)))
404 (if (flag_reciprocal_math)
405  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
406  (simplify
407   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
408   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
410  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
411  (simplify
412   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
413   (with
414    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
415    (if (tem)
416     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
418  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
419  (simplify
420   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
421    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
423 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
424 (simplify
425  (rdiv @0 (negate @1))
426  (rdiv (negate @0) @1))
428 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
429  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
430     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
431  (for op (lt le gt ge)
432       neg_op (gt ge lt le)
433   (simplify
434    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
435    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
436     (switch
437      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
438       (op @1 @2))
439      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
440      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
441       (neg_op @1 @2)))))))
443 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
444 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
445  (simplify
446   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
447   (if (integer_pow2p (@2)
448        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
449        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
450        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
451    (rshift (convert @0)
452            { build_int_cst (integer_type_node,
453                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
455 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
456    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
457    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
458    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
459    tell if it is or not in a portable manner.  */
460 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
461  (simplify
462   (rdiv @0 cst@1)
463   (if (optimize)
464    (if (flag_reciprocal_math
465         && !real_zerop (@1))
466     (with
467      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
468      (if (tem)
469       (mult @0 { tem; } )))
470     (if (cst != COMPLEX_CST)
471      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
472       (if (inverse)
473        (mult @0 { inverse; } ))))))))
475 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
476  /* 0 % X is always zero.  */
477  (simplify
478   (mod integer_zerop@0 @1)
479   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
480   (if (!integer_zerop (@1))
481    @0))
482  /* X % 1 is always zero.  */
483  (simplify
484   (mod @0 integer_onep)
485   { build_zero_cst (type); })
486  /* X % -1 is zero.  */
487  (simplify
488   (mod @0 integer_minus_onep@1)
489   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
490    { build_zero_cst (type); }))
491  /* X % X is zero.  */
492  (simplify
493   (mod @0 @0)
494   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
495   (if (!integer_zerop (@0))
496    { build_zero_cst (type); }))
497  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
498  (simplify
499   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
500   @2)
501  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
502  (simplify
503   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
504   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
505        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
506        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
507                              TYPE_SIGN (type)))
508    { build_zero_cst (type); }))
509  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
510     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
511  (for cmp (eq ne)
512   (simplify
513    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
514    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
515     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
516      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
518 /* X % -C is the same as X % C.  */
519 (simplify
520  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
521   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
522        && !TREE_OVERFLOW (@1)
523        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
524        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
525        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
526        && !sign_bit_p (@1, @1))
527    (trunc_mod @0 (negate @1))))
529 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
530 (simplify
531  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
532  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
533       && !TYPE_UNSIGNED (type)
534       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
535       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
536       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
537          Y might be -1, because we would then change valid
538          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
539       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
540           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
541                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
542   (trunc_mod @0 (convert @1))))
544 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
545 (simplify
546  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
547  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
548   (convert (trunc_mod @0 @1))))
550 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
551    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
552    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
553    to A & ((C << N) - 1).  */
554 (match (power_of_two_cand @1)
555  INTEGER_CST@1)
556 (match (power_of_two_cand @1)
557  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
558 (for mod (trunc_mod floor_mod)
559  (simplify
560   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
561   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
562         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
563         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
564         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
565    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
567 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
568 (simplify
569  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
570  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
571   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
572                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
573                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
574                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
576 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
577 (simplify
578  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
579  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
580   (bit_and @0 (negate @1))))
582 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
583 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
584  (simplify
585   (div (mult:c @0 @1) @1)
586   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
587        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
588    @0)))
590 (for op (negate abs)
591  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
592  (for coss (COS COSH)
593   (simplify
594    (coss (op @0))
595     (coss @0)))
596  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
597  (for pows (POW)
598   (simplify
599    (pows (op @0) REAL_CST@1)
600    (with { HOST_WIDE_INT n; }
601     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
602      (pows @0 @1)))))
603  /* Likewise for powi.  */
604  (for pows (POWI)
605   (simplify
606    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
607    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
608     (pows @0 @1))))
609  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
610  (for hypots (HYPOT)
611   (simplify
612    (hypots (op @0) @1)
613    (hypots @0 @1))
614   (simplify
615    (hypots @0 (op @1))
616    (hypots @0 @1)))
617  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
618  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
619   (simplify
620    (copysigns (op @0) @1)
621    (copysigns @0 @1))))
623 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
624 (simplify
625  (mult (abs@1 @0) @1)
626  (mult @0 @0))
628 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
629 (simplify
630  (mult (absu@1 @0) @1)
631  (mult (convert@2 @0) @2))
633 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
634 (for coss (COS COSH)
635      copysigns (COPYSIGN)
636  (simplify
637   (coss (copysigns @0 @1))
638    (coss @0)))
640 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
641 (for pows (POW)
642      copysigns (COPYSIGN)
643  (simplify
644   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
645   (with { HOST_WIDE_INT n; }
646    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
647     (pows @0 @1)))))
648 /* Likewise for powi.  */
649 (for pows (POWI)
650      copysigns (COPYSIGN)
651  (simplify
652   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
653   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
654    (pows @0 @1))))
656 (for hypots (HYPOT)
657      copysigns (COPYSIGN)
658  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
659  (simplify
660   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
661   (hypots @0 @2))
662  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
663  (simplify
664   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
665   (hypots @0 @1)))
667 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
668 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
669  (simplify
670   (copysigns @0 REAL_CST@1)
671   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
672    (negate (abs @0))
673    (abs @0))))
675 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
676 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
677  (simplify
678   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
679   (copysigns @0 @2)))
681 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
682 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
683  (simplify
684   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
685   (mult @0 @0)))
687 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
688 (for ccoss (CCOS CCOSH)
689  (simplify
690   (ccoss (negate @0))
691    (ccoss @0)))
693 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
694 (for ops (conj negate)
695  (for cabss (CABS)
696   (simplify
697    (cabss (ops @0))
698    (cabss @0))))
700 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
701 (simplify
702  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
703   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
704        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
705    (lshift @0 @2)))
707 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
708    into ((1 << C) >> x). */
709 (simplify
710  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
711   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
712        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
713        && single_use (@1))
714    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
715      (rshift (lshift @0 @2) @3)
716    (with
717     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
718     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
720 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
721 (simplify
722  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
723   (if (flag_associative_math
724        && single_use (@3))
725    (with
726     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
727     (if (tem)
728      (rdiv { tem; } @1)))))
730 /* Simplify ~X & X as zero.  */
731 (simplify
732  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
733   { build_zero_cst (type); })
735 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
736 (simplify
737   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
738   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
739     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
741 (for bitop (bit_and bit_ior)
742      cmp (eq ne)
743  /* PR35691: Transform
744     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
745     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
746  (simplify
747   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
748    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
749         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
750         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
751     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
752  /* Transform:
753     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
754     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
755  (simplify
756   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
757    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
758         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
759         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
760     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
762 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
763 (simplify
764  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
765   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
766 (simplify
767  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
768  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
769   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
771 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
772 (simplify
773  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
774   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
776 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
777 (for op (bit_ior bit_xor plus)
778  (simplify
779   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
780    (bit_xor @0 @1))
781  (simplify
782   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
783   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
784    (bit_xor @0 @1))))
786 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
787 (simplify
788   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
789   (bit_ior @0 @1))
791 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
792 (simplify
793  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
794  @2)
796 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
797 (simplify
798  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
799  (bit_not (bit_and @0 @1)))
801 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
802 (simplify
803  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
804  (bit_and @0 @1))
806 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
807 (simplify
808  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
809  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
811 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
812 (for op (bit_and bit_xor)
813  (simplify
814   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
815   @2))
817 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
818 (simplify
819  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
820  @2)
822 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
823 (simplify
824  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
825  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
827 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
828 (simplify
829  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
830  (bit_and @0 (bit_not @1)))
832 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
833 #if GIMPLE
834 (simplify
835  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
836  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
837       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
838   (bit_xor @0 @1)))
839 #endif
841 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
842    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
843    Similarly if (N & M) == 0,
844    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
845    and for - instead of + (or unary - instead of +)
846    and/or ^ instead of |.
847    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
848 (for op (plus minus)
849  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
850   (simplify
851    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
852     (with
853      { tree pmop[2];
854        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
855                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
856                                        NULL_TREE, pmop); }
857      (if (utype)
858       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
859                             (convert:utype { pmop[1]; }))
860                         (convert:utype @2))))))
861   (simplify
862    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
863     (with
864      { tree pmop[2];
865        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
866                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
867                                        @4, pmop); }
868      (if (utype)
869       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
870                             (convert:utype { pmop[1]; }))
871                         (convert:utype @2)))))))
872  (simplify
873   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
874    (with
875     { tree pmop[2];
876       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
877                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
878                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
879     (if (utype)
880      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
881                            (convert:utype { pmop[1]; }))
882                        (convert:utype @2)))))))
883 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
884  (simplify
885   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
886    (with
887     { tree pmop[2];
888       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
889                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
890                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
891     (if (utype)
892      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
893                        (convert:utype @1)))))))
895 /* X % Y is smaller than Y.  */
896 (for cmp (lt ge)
897  (simplify
898   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
899   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
900    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
901 (for cmp (gt le)
902  (simplify
903   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
904   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
905    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
907 /* x | ~0 -> ~0  */
908 (simplify
909  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
910  @1)
912 /* x | 0 -> x  */
913 (simplify
914  (bit_ior @0 integer_zerop)
915  @0)
917 /* x & 0 -> 0  */
918 (simplify
919  (bit_and @0 integer_zerop@1)
920  @1)
922 /* ~x | x -> -1 */
923 /* ~x ^ x -> -1 */
924 /* ~x + x -> -1 */
925 (for op (bit_ior bit_xor plus)
926  (simplify
927   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
928   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
930 /* x ^ x -> 0 */
931 (simplify
932   (bit_xor @0 @0)
933   { build_zero_cst (type); })
935 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
936 (simplify
937   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
938   (bit_not @0))
940 /* x & ~0 -> x  */
941 (simplify
942  (bit_and @0 integer_all_onesp)
943   (non_lvalue @0))
945 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
946 (for bitop (bit_and bit_ior)
947  (simplify
948   (bitop @0 @0)
949   (non_lvalue @0)))
951 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
952 #if GIMPLE
953 (simplify
954  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
955  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
956       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
957   @0))
958 #endif
960 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
961 (simplify
962  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
963  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
965 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
966 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
967 (for bitop (bit_and bit_ior)
968  (simplify
969   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
970   (bitop @0 (bit_not @1))))
972 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
973 (simplify
974  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
975  @2)
977 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
978 (simplify
979  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
980  (bit_not @0))
982 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
983 (simplify
984  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
985  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
987 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
988 (simplify
989  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
990  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
992 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
993 (simplify
994  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
995  (bit_not (bit_and @0 @1)))
997 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
998 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
999 (for bitop (bit_and bit_ior)
1000      rbitop (bit_ior bit_and)
1001  (simplify
1002   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1003   (bitop @1 @2)))
1005 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1006 (simplify
1007  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1008  (bit_xor @0 @1))
1010 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1011 (simplify
1012  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1013  (bit_and @0 @1))
1015 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1016 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1017 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1018 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1019  (simplify
1020   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1021   (bit_ior @0 @1)))
1023 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1024 (simplify
1025  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1026  (plus @0 @1))
1028 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1029 (simplify
1030  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1031  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1032       && !TYPE_SATURATING (type))
1033   (bit_and @0 @1)))
1035 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1036 (simplify
1037  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1038  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1039       && !TYPE_SATURATING (type))
1040   (bit_ior @0 @1)))
1042 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1043 (simplify
1044  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1045  (bit_and @0 @1))
1047 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1048 (simplify
1049  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1050  (bit_xor @0 @1))
1052 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1053 (simplify
1054  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1055  (bit_xor @0 @1))
1057 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1058 (simplify
1059  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1060  (bit_and @0 @1))
1062 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1063 (simplify
1064  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1065  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1067 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1068 (simplify
1069  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1070  (bit_xor @0 @1))
1072 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1073    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1074 (for op (bit_and bit_ior)
1075      rop (bit_ior bit_and)
1076  (simplify
1077   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1078   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1079        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1080    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1082 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1083    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1084    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1085    simplifications.  */
1086 (for op (bit_xor plus)
1087  (simplify
1088   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1089       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1090   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1091        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1092        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1093    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1095 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1096 (simplify
1097  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1098  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1099   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1101 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1102 (simplify
1103  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1104  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1105       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1106   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1108 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1109 (simplify
1110  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1111  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1112   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1114 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1115 (for opo (bit_and bit_xor)
1116      opi (bit_xor bit_and)
1117  (simplify
1118   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1119   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1121 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1122    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1123    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1124    constants are involved.  For example, convert
1125      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1126    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1127 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1128      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1129  (simplify
1130   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1131   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1132        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1133    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1135 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1136 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1137    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1138 (for op (bit_and bit_ior)
1139  (simplify
1140   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1141   @2))
1142 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1143 (simplify
1144  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1145  (convert @0))
1146 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1147    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1148 (for op (bit_and bit_ior)
1149  (simplify
1150   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1151   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1152        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1153    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1154     (op @3 (convert @2))
1155     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1156      (op (convert @1) @5))))))
1157 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1158 (simplify
1159  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1160  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1161       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1162   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1164 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1165    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1166 (simplify
1167  (abs (abs@1 @0))
1168  @1)
1170 (simplify
1171  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1172  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1173   @1))
1175 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1176 (simplify
1177  (abs (negate @0))
1178  (abs @0))
1180 (simplify
1181  (absu (negate @0))
1182  (absu @0))
1184 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1185 (simplify
1186  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1187  @0)
1189 (simplify
1190  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1191  (convert @0))
1193 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1194 (match negate_expr_p
1195  INTEGER_CST
1196  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1197        && TYPE_UNSIGNED (type))
1198       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1199           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1200 (match negate_expr_p
1201  FIXED_CST)
1202 (match negate_expr_p
1203  (negate @0)
1204  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1205 (match negate_expr_p
1206  REAL_CST
1207  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1208 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1209    ways.  */
1210 (match negate_expr_p
1211  VECTOR_CST
1212  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1213 (match negate_expr_p
1214  (minus @0 @1)
1215  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1216       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1217           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1218           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1220 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1221 (simplify
1222  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1223   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1224        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1225    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1227 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1228 (simplify
1229  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1230  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1231       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1232   (minus (negate @1) @0)))
1234 /* -(A - B) -> B - A.  */
1235 (simplify
1236  (negate (minus @0 @1))
1237  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1238       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1239           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1240           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1241   (minus @1 @0)))
1242 (simplify
1243  (negate (pointer_diff @0 @1))
1244  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1245   (pointer_diff @1 @0)))
1247 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1248 (simplify
1249  (minus @0 negate_expr_p@1)
1250  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1251  (plus @0 (negate @1))))
1253 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1254    when profitable.
1255    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1256    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1257    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1258    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1259 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1260  (simplify
1261   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1262   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1263          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1264          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1265         || types_match (@0, @1))
1266        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1267           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1268           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1269           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1270           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1271        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1272        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1273               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1274            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1275            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1276               mode.  */
1277            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1278            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1279               of its mode.  */
1280            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1281    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1283 (for bitop (bit_and bit_ior)
1284      rbitop (bit_ior bit_and)
1285   /* (x | y) & x -> x */
1286   /* (x & y) | x -> x */
1287  (simplify
1288   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1289   @0)
1290  /* (~x | y) & x -> x & y */
1291  /* (~x & y) | x -> x | y */
1292  (simplify
1293   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1294   (bitop @0 @1)))
1296 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1297 (simplify
1298   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1299   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1301 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1302 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1303  (simplify
1304   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1305   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1306    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1307       folded to a constant.  */
1308    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1309    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1310       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1311       the values involved are such that the operation can't be decided at
1312       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1313       that combination can be decided at compile time.
1315       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1316       oscillation.  */
1317    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1318     (if (cst1)
1319      (bitop @1 { cst1; })
1320      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1321       (if (cst2)
1322        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1324 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1325    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1326 (match truth_valued_p
1327  @0
1328  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1329 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1330  (match truth_valued_p
1331   (op @0 @1)))
1332 (match truth_valued_p
1333   (truth_not @0))
1335 (match (logical_inverted_value @0)
1336  (truth_not @0))
1337 (match (logical_inverted_value @0)
1338  (bit_not truth_valued_p@0))
1339 (match (logical_inverted_value @0)
1340  (eq @0 integer_zerop))
1341 (match (logical_inverted_value @0)
1342  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1343 (match (logical_inverted_value @0)
1344  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1346 /* X & !X -> 0.  */
1347 (simplify
1348  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1349  { build_zero_cst (type); })
1350 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1351 (for op (bit_ior bit_xor)
1352  (simplify
1353   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1354   { constant_boolean_node (true, type); }))
1355 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1356 (for op (eq ne)
1357  (simplify
1358   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1359   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1361 /* ~~x -> x */
1362 (simplify
1363   (bit_not (bit_not @0))
1364   @0)
1366 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1367 (simplify
1368  (bit_not (convert? (negate @0)))
1369  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1370       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1371   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1373 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1374 (simplify
1375  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1376  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1378 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1379 (simplify
1380  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1381  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1382       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1383   (convert (negate @0))))
1384 (simplify
1385  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1386  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1387       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1388   (convert (negate @0))))
1390 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1391 (simplify
1392  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1393  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1394   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1395 (simplify
1396  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1397  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1398   (convert (bit_xor @0 @1))))
1400 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1401 (simplify
1402  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1403  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1404   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1406 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1407 (simplify
1408  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1409  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1411 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1412 (simplify
1413  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1414  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1415       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1416   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1418 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1419 (for cmp (gt lt ge le)
1420 (simplify
1421  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1422   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1424 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1425    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1426 (for cmp (eq ne)
1427  (simplify
1428   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1429   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1430        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1431        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1432    (cmp @0 @2))))
1434 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1435    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1436 (for cmp (eq ne)
1437  (simplify
1438   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1439   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1440        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1441        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1442    (cmp @0 @2))))
1444 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1445    x * C RELOP y * C into:
1447    x RELOP y for nonnegative C
1448    y RELOP x for negative C  */
1449 (for cmp (lt gt le ge)
1450  (simplify
1451   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1452   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1453        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1454    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1455     (cmp @0 @2)
1456    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1457         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1458     (cmp @2 @0))))))
1460 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1461 (for cmp (le gt)
1462      icmp (gt le)
1463  (simplify
1464   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1465    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1466         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1467         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1468         && (wi::to_wide (@2)
1469             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1470     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1471      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1473 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1474 (for cmp (simple_comparison)
1475  (simplify
1476   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1477   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1478    (cmp @0 @1))))
1480 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1481 (for cmp (simple_comparison)
1482  (simplify
1483   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1484   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1485        && integer_nonzerop (@1)
1486        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1487        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1488    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1489            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1490                                                    &neg_overflow); }
1491     (switch
1492      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1493        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1494         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1495         (if (code == LT_EXPR)
1496          (lt @0 { lo; })
1497          (ge @0 { lo; }))))
1498      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1499        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1500         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1501         (if (code == LE_EXPR)
1502          (le @0 { hi; })
1503          (gt @0 { hi; }))))
1504      (if (!lo && !hi)
1505       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1506      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1507       (ge @0 { lo; }))
1508      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1509       (le @0 { hi; }))
1510      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1511       (lt @0 { lo; }))
1512      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1513       (gt @0 { hi; }))
1514      (if (GENERIC)
1515       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1516                            lo, hi); })
1517      (with
1518       {
1519         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1520         if (etype)
1521           {
1522             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1523               etype = unsigned_type_for (etype);
1524             hi = fold_convert (etype, hi);
1525             lo = fold_convert (etype, lo);
1526             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1527           }
1528       }
1529       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1530        (if (code == EQ_EXPR)
1531         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1532         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1534 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1535 (for op (lt le ge gt)
1536  (simplify
1537   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1538   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1539        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1540    (op @0 @1))))
1541 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1542 (for op (eq ne minus)
1543  (simplify
1544   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1545   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1546        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1547            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1548    (op @0 @1))))
1550 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1551 (for op (lt le ge gt)
1552  (simplify
1553   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1554   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1555        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1556    (op @0 @1))))
1557 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1558 (for op (eq ne minus)
1559  (simplify
1560   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1561   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1562        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1563            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1564    (op @0 @1))))
1565 /* And for pointers...  */
1566 (for op (simple_comparison)
1567  (simplify
1568   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1569   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1570    (op @0 @1))))
1571 (simplify
1572  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1573  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1574       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1575   (pointer_diff @0 @1)))
1577 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1578 (for op (lt le ge gt)
1579  (simplify
1580   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1581   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1582        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1583    (op @1 @0))))
1584 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1585 (for op (eq ne minus)
1586  (simplify
1587   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1588   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1589        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1590            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1591    (op @1 @0))))
1592 /* And for pointers...  */
1593 (for op (simple_comparison)
1594  (simplify
1595   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1596   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1597    (op @1 @0))))
1598 (simplify
1599  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1600  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1601       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1602   (pointer_diff @1 @0)))
1604 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1605 (for op (lt le gt ge)
1606  (simplify
1607   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1608   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1609        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1610        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
1611        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1612    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1613 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1614 (for op (eq ne)
1615  (simplify
1616   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1617   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1618        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1619            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1620        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1621        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1622        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1623    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1624  (simplify
1625   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1626   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1627        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1628        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1629    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1631 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1632    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1633 (for op (simple_comparison)
1634  (simplify
1635   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1636   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1637        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1638            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1639                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1640        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1641    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1643 /* Transform:
1644    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1645    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1646 (for cmp (eq ne)
1647      ocmp (lt ge)
1648  (simplify
1649   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1650   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1651        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1652        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1653        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1654    (ocmp @0 @1))))
1656 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1657 (for cmp (eq ne)
1658  (simplify
1659   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1660   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1661    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1663 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1664    possibly set.  */
1665 (match with_possible_nonzero_bits
1666  INTEGER_CST@0)
1667 (match with_possible_nonzero_bits
1668  SSA_NAME@0
1669  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1670 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1671 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1672  with_possible_nonzero_bits@0)
1673 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1674  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1676 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1677    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1678 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1679  INTEGER_CST@0)
1680 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1681  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1683 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1684 (for cmp (eq ne)
1685  (simplify
1686   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1687   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1688    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1690 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1691    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1692    zero throughout its computed value range,
1693    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1694    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1695    and 0's otherwise.
1696    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1697    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1698    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1700 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1701      outer_op (bit_xor bit_ior)
1702 (simplify
1703  (outer_op
1704   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1705  (with
1706   {
1707     bool fail = false;
1708     wide_int zero_mask_not;
1709     wide_int C0;
1710     wide_int cst_emit;
1712     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1713       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1714     else
1715       fail = true;
1717     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1718       {
1719         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1720         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1721       }
1722     else
1723       {
1724         C0 = wi::to_wide (@0);
1725         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1726       }
1727   }
1728   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1729    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1730    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1731     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1733 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1734 (simplify
1735   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1736   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1738 /* Pattern match
1739      tem1 = (long) ptr1;
1740      tem2 = (long) ptr2;
1741      tem3 = tem2 - tem1;
1742      tem4 = (unsigned long) tem3;
1743      tem5 = ptr1 + tem4;
1744    and produce
1745      tem5 = ptr2;  */
1746 (simplify
1747   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1748   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1749   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1750        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1751             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1752    @1))
1753 (simplify
1754   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1755   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1756    (convert @1)))
1758 /* Pattern match
1759      tem = (sizetype) ptr;
1760      tem = tem & algn;
1761      tem = -tem;
1762      ... = ptr p+ tem;
1763    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1764      ... = ptr & ~algn;  */
1765 (simplify
1766   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1767   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1768    (bit_and @0 { algn; })))
1770 /* Try folding difference of addresses.  */
1771 (simplify
1772  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1773  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1774   (with { poly_int64 diff; }
1775    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1776     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1777 (simplify
1778  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1779  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1780   (with { poly_int64 diff; }
1781    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1782     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1783 (simplify
1784  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
1785  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1786       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1787   (with { poly_int64 diff; }
1788    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1789     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1790 (simplify
1791  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
1792  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1793       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1794   (with { poly_int64 diff; }
1795    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1796     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1798 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1799    be able to fold this expression using the object or function's
1800    alignment.  */
1801 (simplify
1802  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1803  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1804       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1805   (with
1806    {
1807      unsigned int align;
1808      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1809      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1810    }
1811    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1812     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1813                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1816 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1817 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1819  /* Contract negates.  */
1820  /* A + (-B) -> A - B */
1821  (simplify
1822   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1823   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1824   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1825        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1826    (with
1827     {
1828      tree t1 = type;
1829      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1830          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1831        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1832     }
1833     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1834  /* A - (-B) -> A + B */
1835  (simplify
1836   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1837   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1838        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1839    (with
1840     {
1841      tree t1 = type;
1842      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1843          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1844        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1845     }
1846     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1847  /* -(T)(-A) -> (T)A
1848     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1849     happen without overflow.  */
1850  (simplify
1851   (negate (convert (negate @1)))
1852   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1853        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1854            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1855                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1856        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1857        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1858    (convert @1)))
1859  (simplify
1860   (negate (convert negate_expr_p@1))
1861   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1862        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1863             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1864             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1865            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1866    (convert (negate @1))))
1867  (simplify
1868   (negate (nop_convert (negate @1)))
1869   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1870        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1871    (view_convert @1)))
1873  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1874     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1875  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1876       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1878   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1879      irrespective of overflow issues.  */
1880   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1881   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1882   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1883   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1884   (simplify
1885     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1886     @1)
1887   (simplify
1888     (minus (minus @0 @1) @0)
1889     (negate @1))
1890   (simplify
1891     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1892     @0)
1893   (simplify
1894    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1895    (negate @1))
1896   (simplify
1897    (minus @0 (minus @0 @1))
1898    @1)
1899   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1900   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1901   /* More cases are handled with comparisons.  */
1902   (simplify
1903    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1904    (plus @2 @1))
1905   (simplify
1906    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1907    (minus @2 @1))
1908   (simplify
1909    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1910    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1911         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1912     (pointer_diff @2 @1)))
1913   (simplify
1914    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1915    (plus @1 @2))
1917   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1918      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1919      scalars.  */
1920   (for outer_op (plus minus)
1921    (for inner_op (plus minus)
1922         neg_inner_op (minus plus)
1923     (simplify
1924      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1925                CONSTANT_CLASS_P@2)
1926      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1927      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1928       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1929          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1930       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1931        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1932         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1933         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1934       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1935            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1936        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1937         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1938         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1939        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1940           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1941           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1942        (if (types_match (type, @0))
1943         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1944                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1945                                         type, @1, @2); }
1946          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1947           (inner_op @0 { cst; } )
1948           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1949           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1950                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1951            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1952            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1953            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1954             (if (utype)
1955              (view_convert (inner_op
1956                             (view_convert:utype @0)
1957                             (view_convert:utype
1958                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
1960   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1961   (for outer_op (plus minus)
1962    (simplify
1963     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1964     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1965      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1966       (minus { cst; } @0)))))
1968   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1969   (simplify
1970    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1971    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1972     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1973      (plus { cst; } @0))))
1975   /* ~A + A -> -1 */
1976   (simplify
1977    (plus:c (bit_not @0) @0)
1978    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1979     { build_all_ones_cst (type); }))
1981   /* ~A + 1 -> -A */
1982   (simplify
1983    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1984    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1985     (negate (convert @0))))
1987   /* -A - 1 -> ~A */
1988   (simplify
1989    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1990    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1991         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1992     (bit_not (convert @0))))
1994   /* -1 - A -> ~A */
1995   (simplify
1996    (minus integer_all_onesp @0)
1997    (bit_not @0))
1999   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2000   (simplify
2001    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2002     (convert? @0))
2003    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2004         /* For integer types, if A has a smaller type
2005            than T the result depends on the possible
2006            overflow in P + A.
2007            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2008            However, if an overflow in P + A would cause
2009            undefined behavior, we can assume that there
2010            is no overflow.  */
2011         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2012             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2013     (convert @1)))
2014   (simplify
2015    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2016     (convert @0))
2017    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2018         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2019            final type requires a sign- or zero-extension,
2020            then we have to punt - it is not defined which
2021            one is correct.  */
2022         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2023             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2024             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2025     (convert @1)))
2026    (simplify
2027     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
2028     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2029        thus sign-extended if necessary.  */
2030     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2031      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2032         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2033         we don't want to diagnose overflow here.  */
2034      (convert (view_convert:stype @1))))
2036   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
2037   (simplify
2038    (minus (convert? @0)
2039     (convert (plus:c @@0 @1)))
2040    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2041         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2042         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2043     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2044      (convert (negate (convert:utype @1))))
2045     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2046          /* For integer types, if A has a smaller type
2047             than T the result depends on the possible
2048             overflow in P + A.
2049             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2050             However, if an overflow in P + A would cause
2051             undefined behavior, we can assume that there
2052             is no overflow.  */
2053          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2054              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2055      (negate (convert @1)))))
2056   (simplify
2057    (minus (convert @0)
2058     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
2059    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2060         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2061         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2062     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2063      (convert (negate (convert:utype @1))))
2064     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2065          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2066             final type requires a sign- or zero-extension,
2067             then we have to punt - it is not defined which
2068             one is correct.  */
2069          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2070              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2071              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2072      (negate (convert @1)))))
2073    (simplify
2074     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
2075     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2076        thus sign-extended if necessary.  */
2077     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2078      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2079         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2080         we don't want to diagnose overflow here.  */
2081      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
2083   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
2084   (simplify
2085    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2086     (convert (plus:c @0 @2)))
2087    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2088         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2089         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2090         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
2091     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2092      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2093     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2094           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
2095          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2096              /* For integer types, if A has a smaller type
2097                 than T the result depends on the possible
2098                 overflow in P + A.
2099                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2100                 However, if an overflow in P + A would cause
2101                 undefined behavior, we can assume that there
2102                 is no overflow.  */
2103              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2104                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2105                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
2106                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
2107      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2108   (simplify
2109    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2110     (convert (pointer_plus @0 @2)))
2111    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2112         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2113         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2114     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2115      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2116     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2117          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2118             final type requires a sign- or zero-extension,
2119             then we have to punt - it is not defined which
2120             one is correct.  */
2121          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2122              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2123              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
2124              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
2125              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
2126      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2127    (simplify
2128     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2129     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2130        thus sign-extended if necessary.  */
2131     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2132      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2133         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2134         we don't want to diagnose overflow here.  */
2135      (minus (convert (view_convert:stype @1))
2136             (convert (view_convert:stype @2)))))))
2138 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
2139     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
2140 (if (!TYPE_SATURATING (type)
2141      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
2142  (for plusminus (plus minus)
2143   (simplify
2144    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
2145    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2146          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2147          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2148              && tree_expr_nonzero_p (@0)
2149              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2150         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
2151            original operand (but not on both).  */
2152         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
2153     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
2154   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
2155   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
2156    (simplify
2157     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
2158     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2159           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2160           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2161               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2162               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2163          && single_use (@3))
2164      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
2165    (simplify
2166     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
2167     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2168           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2169           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2170               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2171               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2172          && single_use (@3))
2173      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
2175 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
2177 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2178  (simplify
2179   (minmax @0 @0)
2180   @0))
2181 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
2182 (simplify
2183  (min:c (max:c @0 @1) @1)
2184  @1)
2185 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
2186 (simplify
2187  (max:c (min:c @0 @1) @1)
2188  @1)
2189 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2190 (simplify
2191  (max:c @0 (negate @0))
2192  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2193       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2194           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2195   (abs @0)))
2196 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2197 (simplify
2198  (min:c @0 (negate @0))
2199  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2200       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2201           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2202   (negate (abs @0))))
2203 (simplify
2204  (min @0 @1)
2205  (switch
2206   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2207        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2208        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2209    @1)
2210   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2211        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2212        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2213    @0)))
2214 (simplify
2215  (max @0 @1)
2216  (switch
2217   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2218        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2219        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2220    @1)
2221   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2222        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2223        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2224    @0)))
2226 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2227 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2228 (simplify
2229  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2230   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2231    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2232     @2
2233     @0)))
2235 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2236 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2237 (simplify
2238  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2239   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2240    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2241     @0
2242     @2)))
2244 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2245    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2246 (for minmax (min max)
2247  (simplify
2248   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2249   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2250        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2251        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2252        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2253    (minmax @1 (convert @2)))))
2255 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2256  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2257     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2258  (simplify
2259   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2260   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2261        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2262    @0)))
2263 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2264    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2265    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2266    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2267    worry about it either.  */
2268 (if (flag_finite_math_only)
2269  (simplify
2270   (FMIN_ALL @0 @1)
2271   (min @0 @1))
2272  (simplify
2273   (FMAX_ALL @0 @1)
2274   (max @0 @1)))
2275 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2276 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2277      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2278  (simplify
2279   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2280   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2281        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2282            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2283    (negate (maxmin @0 @1)))))
2284 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2285    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2286 (for minmax (min max)
2287  maxmin (max min)
2288  (simplify
2289   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2290   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2292 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2293 (for minmax (min min max max)
2294      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2295      out    (le  gt  ge  lt )
2296  (simplify
2297   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2298   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2299    (out @0 @1))))
2300 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2301    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2302 (for cmp (eq ne)
2303  (simplify
2304   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2305   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2306                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2307    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2308    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2309                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2310     (cmp @0 @2)))))
2311 (for cmp (eq ne)
2312  (simplify
2313   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2314   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2315                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2316    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2317    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2318                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2319     (cmp @0 @2)))))
2320 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2321 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2322      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2323      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2324  (simplify
2325   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2326   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2328 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2330 (for rotate (lrotate rrotate)
2331  (simplify
2332   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2333   @0))
2335 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2336 (simplify
2337  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2338  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2339       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2340   @0))
2342 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2343 (simplify
2344  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2345  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2346   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2348 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2349    types.  */
2350 (simplify
2351  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2352  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2353       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2354   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2356 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2357  (simplify
2358   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2359   (non_lvalue @0))
2360  (simplify
2361   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2362   @0)
2363  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2364     if vector2 is uniform.  */
2365  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2366   (simplify
2367    (shiftrotate @0 vec@1)
2368    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2369     (if (tem)
2370      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2372 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2373    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2374 #if GIMPLE
2375 (for shift (lshift rshift)
2376  (simplify
2377   (shift @0 SSA_NAME@1)
2378    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2379     (with {
2380       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2381       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2382      }
2383      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2384       @0)))))
2385 #endif
2387 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2388    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2389 (simplify
2390  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2391  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2392                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2393                                            element_precision (type)), @1); }))
2395 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2396 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2397  (simplify
2398   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2399   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2400    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2401         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2402         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2403         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2404     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2405                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2406      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2407         being well defined.  */
2408      (if (low >= prec)
2409       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2410        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2411        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2412         { build_zero_cst (type); }
2413         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2414       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2417 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2418    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2419 (for cmp (ne eq)
2420      icmp (eq ne)
2421  (simplify
2422   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2423   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2425 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2426    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2427    if CST2 != 0.  */
2428 (for cmp (ne eq)
2429  (simplify
2430   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2431   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2432    (if (cand < 0
2433         || (!integer_zerop (@2)
2434             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2435     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2436     (if (!integer_zerop (@2)
2437          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2438      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2440 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2441         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2442    if the new mask might be further optimized.  */
2443 (for shift (lshift rshift)
2444  (simplify
2445   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2446            INTEGER_CST@2)
2447    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2448         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2449         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2450         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2451         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2452     (with
2453      {
2454        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2455        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2456        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2457        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2458        unsigned int prec;
2460        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2461          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2462        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2463                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2464          {
2465            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2466            tree arg00 = @0;
2467            /* See if more bits can be proven as zero because of
2468               zero extension.  */
2469            if (@3 != @0
2470                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2471              {
2472                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2473                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2474                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2475                  {
2476                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2477                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2478                    if (shiftc < prec)
2479                      shift_type = inner_type;
2480                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2481                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2482                       is all ones.  */
2483                  }
2484              }
2485            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2486            if (shiftc < prec)
2487              {
2488                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2489                zerobits <<= prec - shiftc;
2490              }
2491            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2492               can contain actually sign bits, so no transformation is
2493               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2494               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2495            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2496                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2497              {
2498                if ((mask & zerobits) == 0)
2499                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2500                else
2501                  zerobits = 0;
2502              }
2503          }
2504      }
2505      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2506      (if ((mask & zerobits) == mask)
2507       { build_int_cst (type, 0); }
2508       (with { newmask = mask | zerobits; }
2509        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2510         (with
2511          {
2512            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2513               mode's mask.  */
2514            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2515                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2516              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2517                break;
2518          }
2519          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2520               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2521           (with
2522            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2523            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2524             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2525              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2526              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2528 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2529    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2530 (for shift (lshift rshift)
2531  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2532   (simplify
2533    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2534    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2535     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2536      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2538 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2539 (simplify
2540  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2541   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2542        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2543            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2544            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2545    (with
2546     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2547      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2549 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2550    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2551 (for rotate (lrotate rrotate)
2552  (simplify
2553   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2554    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2555          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2556          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2557         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2558             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2559     (with
2560      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2561       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2563 /* Simplifications of conversions.  */
2565 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2566 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2567  (simplify
2568   (cvt @0)
2569   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2570        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2571    @0)))
2573 /* Contract view-conversions.  */
2574 (simplify
2575   (view_convert (view_convert @0))
2576   (view_convert @0))
2578 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2579    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2580 (simplify
2581   (view_convert @0)
2582   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2583        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2584        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2585    (convert @0)))
2587 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2588    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2589 (simplify
2590   (view_convert (convert@0 @1))
2591   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2592        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2593        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2594        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2595            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2596                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2597    (view_convert @1)))
2599 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2600    barriers can be removed.  */
2601 (simplify
2602  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2603  @0)
2604 (simplify
2605  (paren (paren@1 @0))
2606  @1)
2608 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2609 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2610  (for icvt (convert float)
2611   (simplify
2612    (ocvt (icvt@1 @0))
2613    (with
2614     {
2615       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2616       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2617       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2618       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2619       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2620       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2621       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2622       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2623       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2624       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2625       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2626       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2627       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2628       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2629       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2630       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2631       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2632       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2633       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2634       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2635     }
2636    (switch
2637     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2638        handled below, if we are converting something to its own
2639        type via an object of identical or wider precision, neither
2640        conversion is needed.  */
2641     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2642           || (GENERIC
2643               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2644          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2645              || (inter_float && final_float))
2646          && inter_prec >= final_prec)
2647      (ocvt @0))
2649     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2650        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2651        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2652        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2653        then we sometimes need the middle conversion.  */
2654     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2655          && (final_int || final_float)
2656          && inter_prec >= inside_prec
2657          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2658      (ocvt @0))
2660     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2661        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2662        final conversion does not change precision we can drop the
2663        intermediate conversion.  */
2664     (if (inside_int && inter_int && final_int
2665          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2666               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2667              || final_prec == inter_prec))
2668      (ocvt @0))
2670     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2671         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2672         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2673         - the intermediate type is narrower than both initial and
2674           final, or
2675         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2676           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2677         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2678           intermediate and final types differ, or
2679         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2680           initial and intermediate types differ.  */
2681     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2682          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2683          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2684          && ! (inside_int && inter_int
2685                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2686                && inter_prec < final_prec)
2687          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2688              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2689          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2690          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2691      (ocvt @0))
2693     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2694        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2695     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2696          && final_int && inter_int && inside_int
2697          && final_prec == inside_prec
2698          && final_prec > inter_prec
2699          && inter_unsignedp)
2700      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2701                               (inside_type,
2702                                wi::mask (inter_prec, false,
2703                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2705     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2706        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2707        floating-point conversion.  */
2708     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2709          && inside_int && inter_float && final_int &&
2710          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2711          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2712      (convert @0)))))))
2714 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2715    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2716    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2717 (simplify
2718   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2719   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2720        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2721        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2722        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2723                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2724    (convert @0)))
2727 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2728 (simplify
2729   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2730   (convert @0))
2732 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
2733 (for op (plus minus)
2734  (simplify
2735   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
2736   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2737        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
2738    (with
2739      {
2740        wi::overflow_type overflow;
2741        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2742                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
2743      }
2744      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
2745          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
2746       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
2747       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2748        (convert (op (convert:utype @0)
2749                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
2751 /* Canonicalization of binary operations.  */
2753 /* Convert X + -C into X - C.  */
2754 (simplify
2755  (plus @0 REAL_CST@1)
2756  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2757   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2758    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2759     (minus @0 { tem; })))))
2761 /* Convert x+x into x*2.  */
2762 (simplify
2763  (plus @0 @0)
2764  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2765   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2766   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2767    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2769 /* 0 - X  ->  -X.  */
2770 (simplify
2771  (minus integer_zerop @1)
2772  (negate @1))
2773 (simplify
2774  (pointer_diff integer_zerop @1)
2775  (negate (convert @1)))
2777 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2778    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2779    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2780 (simplify
2781  (minus real_zerop@0 @1)
2782  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2783   (negate @1)))
2785 /* Transform x * -1 into -x.  */
2786 (simplify
2787  (mult @0 integer_minus_onep)
2788  (negate @0))
2790 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2791    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2792 (simplify
2793  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
2794  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2795       && single_use (@3)
2796       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2797   (mult (mult @0 @2) @1)))
2799 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2800    number.  */
2801 (match compositional_complex
2802  (convert? (complex @0 @1)))
2804 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2805 (simplify
2806  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2807  @0)
2808 (simplify
2809  (realpart (complex @0 @1))
2810  @0)
2811 (simplify
2812  (imagpart (complex @0 @1))
2813  @1)
2815 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2816 (simplify
2817  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2818  (convert (realpart @0)))
2819 (simplify
2820  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2821  (convert (negate (imagpart @0))))
2822 (for part (realpart imagpart)
2823  (for op (plus minus)
2824   (simplify
2825    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2826    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2827 (simplify
2828  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2829  (convert (COS @0)))
2830 (simplify
2831  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2832  (convert (SIN @0)))
2834 /* conj(conj(x)) -> x  */
2835 (simplify
2836  (conj (convert? (conj @0)))
2837  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2838   (convert @0)))
2840 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2841 (simplify
2842  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2843  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2844   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2846 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2847 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2848  (simplify
2849   (bswap (bswap @0))
2850   @0)
2851  (simplify
2852   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2853   (bit_not @0))
2854  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2855   (simplify
2856    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2857    (bitop @0 (bswap @1)))))
2860 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2862 /* Simplify constant conditions.
2863    Only optimize constant conditions when the selected branch
2864    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2865    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2866    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2867    this one as we depend on doing this transform before possibly
2868    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2869    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2870    genmatch cannot handle.  */
2871 (simplify
2872  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2873  (if (integer_zerop (@0))
2874   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2875    @2)
2876   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2877    @1)))
2878 (simplify
2879  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2880  (if (integer_all_onesp (@0))
2881   @1
2882   (if (integer_zerop (@0))
2883    @2)))
2885 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2886    be extended.  */
2887 /* This pattern implements two kinds simplification:
2889    Case 1)
2890    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2891      1) Conversions are type widening from smaller type.
2892      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2893      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2894    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2895    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2896    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2897    referred var is always benefitial for complicated cases.
2899    Case 2)
2900    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2901 (for cmp (lt le gt ge eq)
2902  (simplify
2903   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2904   (with
2905    {
2906      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2907      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2908      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2910      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2911          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2912          && (types_match (c1_type, from_type)
2913              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2914                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2915                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2916          && (types_match (c2_type, from_type)
2917              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2918                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2919                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2920        {
2921          if (cmp != EQ_EXPR)
2922            {
2923              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2924                {
2925                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2926                  if (cmp == LE_EXPR)
2927                    code = LT_EXPR;
2928                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2929                  if (cmp == GT_EXPR)
2930                    code = GE_EXPR;
2931                }
2932              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2933                {
2934                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2935                  if (cmp == LT_EXPR)
2936                    code = LE_EXPR;
2937                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2938                  if (cmp == GE_EXPR)
2939                    code = GT_EXPR;
2940                }
2941              if (code != ERROR_MARK
2942                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2943                {
2944                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2945                    code = MIN_EXPR;
2946                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2947                    code = MAX_EXPR;
2948                }
2949            }
2950          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2951          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2952            code = EQ_EXPR;
2953        }
2954    }
2955    (if (code == MAX_EXPR)
2956     (convert (max @1 (convert @2)))
2957     (if (code == MIN_EXPR)
2958      (convert (min @1 (convert @2)))
2959      (if (code == EQ_EXPR)
2960       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2961                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2963 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2965      1) OP is PLUS or MINUS.
2966      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2967      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2969    This pattern also handles special cases like:
2971      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2972         integer zero.  In this case,
2973           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2974           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2975      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2976         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2977         code.
2979    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2980    simplified at the moment because C standard requires additional
2981    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2982    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2983 (for op (plus minus)
2984  (for cmp (lt le gt ge)
2985   (simplify
2986    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2987    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2988     (if (types_match (from_type, to_type)
2989          /* Check if it is special case A).  */
2990          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2991              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2992              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2993              && integer_zerop (@1)
2994              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2995      (with
2996       {
2997         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
2998         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2999         wide_int real_c1;
3000         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3001         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
3002         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
3003         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
3005         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
3006             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
3007             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
3008         if (!types_match (from_type, to_type))
3009           {
3010             if (cmp_code == LT_EXPR)
3011               cmp_code = GT_EXPR;
3012             if (cmp_code == GE_EXPR)
3013               cmp_code = LE_EXPR;
3014             c1 = wi::max_value (to_type);
3015           }
3016         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
3017            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
3018            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
3019            if it is undefined.  */
3020         if (op == PLUS_EXPR)
3021           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
3022         else
3023           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
3025         code = cmp_code;
3026         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
3027           {
3028             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
3029                by adjusting comparison operation if necessary.  */
3030             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3031                 && !overflow)
3032               {
3033                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
3034                 if (cmp_code == LE_EXPR)
3035                   code = LT_EXPR;
3036                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
3037                 if (cmp_code == GT_EXPR)
3038                   code = GE_EXPR;
3039               }
3040             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3041                 && !overflow)
3042               {
3043                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
3044                 if (cmp_code == LT_EXPR)
3045                   code = LE_EXPR;
3046                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
3047                 if (cmp_code == GE_EXPR)
3048                   code = GT_EXPR;
3049               }
3050             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
3051               {
3052                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
3053                   code = MIN_EXPR;
3054                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
3055                   code = MAX_EXPR;
3056               }
3057           }
3058       }
3059       (if (code == MAX_EXPR)
3060        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3061            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
3062        (if (code == MIN_EXPR)
3063         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3064             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
3066 (for cnd (cond vec_cond)
3067  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
3068  (simplify
3069   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
3070   (cnd @0 @1 @3))
3071  (simplify
3072   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
3073   (cnd @0 @1 @3))
3074  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
3075  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
3076     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
3077     The following is still important to merge then and else arm cases
3078     from if-conversion.  */
3079  (simplify
3080   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
3081   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
3082    (cnd @0 @1 @3)))
3083  (simplify
3084   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
3085   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
3086    (cnd @0 @3 @4)))
3088  /* A ? B : B -> B.  */
3089  (simplify
3090   (cnd @0 @1 @1)
3091   @1)
3093  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
3094  (simplify
3095   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
3096   (cnd @0 @2 @1)))
3098 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
3099    return all -1 or all 0 results.  */
3100 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
3101    but that isn't necessarily a win on its own.  */
3102 (simplify
3103  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3104  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3105       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3106                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3107       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3108           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3109   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3111 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
3112 (simplify
3113  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3114  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3115       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3116                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3117       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3118           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3119   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3122 /* Simplifications of comparisons.  */
3124 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
3125    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
3126    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
3127 (for cmp  (le gt)
3128      acmp (lt ge)
3129  (simplify
3130   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3131   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3132    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
3133      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3134                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3135                                                      wi::to_wide (cst)
3136                                                      + 1)); })))))
3137 (for cmp  (ge lt)
3138      acmp (gt le)
3139  (simplify
3140   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3141   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3142    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
3143     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3144                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3145                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
3147 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
3148    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
3149    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
3150    that with expression code iteration.  */
3151 (for cmp (tcc_comparison)
3152      icmp (inverted_tcc_comparison)
3153      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
3154  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
3155     and handle some more cases by using
3156       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
3157     here but for that genmatch would need to "inline" that.
3158     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
3159  (simplify
3160   (bit_not (cmp @0 @1))
3161   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3162        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
3163    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
3164       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
3165       a computed operator in the replacement tree thus we have
3166       to play the trick below.  */
3167    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3168              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3169     (if (ic == icmp)
3170      (icmp @0 @1)
3171      (if (ic == ncmp)
3172       (ncmp @0 @1))))))
3173  (simplify
3174   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
3175   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3176             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3177    (if (ic == icmp)
3178     (icmp @0 @1)
3179     (if (ic == ncmp)
3180      (ncmp @0 @1))))))
3182 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
3183    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
3184    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
3185    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
3186    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
3187 (for cmp (eq ne)
3188  (for sub (minus pointer_diff)
3189   (simplify
3190    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
3191    (if (single_use (@2))
3192     (cmp @0 @1)))))
3194 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
3195    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
3196    often enough for folding it to be of value.  One example is in
3197    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
3198 (for cmp (simple_comparison)
3199      scmp (swapped_simple_comparison)
3200  (simplify
3201   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
3202   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
3203   (if (integer_zerop (@1))
3204    (cmp @1 @2)
3205    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3206         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3207         && single_use (@3))
3208     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3209     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3210      (scmp @0 @2)
3211      (cmp @0 @2))))))
3213 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3214    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3215 (for cmp (eq ge le)
3216  (simplify
3217   (cmp @0 @0)
3218   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3219        || ! HONOR_NANS (@0))
3220    { constant_boolean_node (true, type); }
3221    (if (cmp != EQ_EXPR)
3222     (eq @0 @0)))))
3223 (for cmp (ne gt lt)
3224  (simplify
3225   (cmp @0 @0)
3226   (if (cmp != NE_EXPR
3227        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3228        || ! HONOR_NANS (@0))
3229    { constant_boolean_node (false, type); })))
3230 (for cmp (unle unge uneq)
3231  (simplify
3232   (cmp @0 @0)
3233   { constant_boolean_node (true, type); }))
3234 (for cmp (unlt ungt)
3235  (simplify
3236   (cmp @0 @0)
3237   (unordered @0 @0)))
3238 (simplify
3239  (ltgt @0 @0)
3240  (if (!flag_trapping_math)
3241   { constant_boolean_node (false, type); }))
3243 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3244 (for cmp (simple_comparison)
3245  (simplify
3246   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3247   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3248    (cmp @1 @0))))
3250 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3251 (for cmp (simple_comparison)
3252      scmp (swapped_simple_comparison)
3253  (simplify
3254   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3255   (if (single_use (@2)
3256        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3257    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3259 (for cmp (simple_comparison)
3260  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3261  (simplify
3262   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3263   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3264        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3265            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3266        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3267            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3268    (with
3269     {
3270       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3271       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3272         {
3273           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3274           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3275               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3276             type1 = float_type_node;
3277           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3278               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3279             type1 = double_type_node;
3280         }
3281       tree newtype
3282         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3283            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
3284     }
3285     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3286      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3288  (simplify
3289   (cmp @0 REAL_CST@1)
3290   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3291   (switch
3292    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3293    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3294     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3295    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3296    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3297         && ! HONOR_SNANS (@1))
3298     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3299    /* Fold comparisons against infinity.  */
3300    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3301         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3302     (with
3303      {
3304        REAL_VALUE_TYPE max;
3305        enum tree_code code = cmp;
3306        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3307        if (neg)
3308          code = swap_tree_comparison (code);
3309      }
3310      (switch
3311       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3312       (if (code == GT_EXPR
3313            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3314        { constant_boolean_node (false, type); })
3315       (if (code == LE_EXPR)
3316        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3317        (if (! HONOR_NANS (@0))
3318         { constant_boolean_node (true, type); }
3319         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3320            an "invalid" exception.  */
3321         (if (!flag_trapping_math)
3322          (eq @0 @0))))
3323       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3324          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3325       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3326            || code == GE_EXPR)
3327        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3328         (if (neg)
3329          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3330          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3331       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3332       (if (code == LT_EXPR)
3333        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3334         (if (neg)
3335          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3336          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3337       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3338          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3339       (if (code == NE_EXPR)
3340        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3341         (if (! HONOR_NANS (@0))
3342          (if (neg)
3343           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3344           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3345          (if (neg)
3346           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3347           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3349  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3350     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3351     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3352     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3353  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3354   (for op (plus minus)
3355    (simplify
3356     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3357     (with
3358      {
3359        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3360                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3361      }
3362      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3363       (cmp @0 { tem; }))))))
3365  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3366     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3367     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3368     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3369  (if (flag_associative_math)
3370   (simplify
3371    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3372    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3373     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3374      (cmp { tem; } @1)))))
3376  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3377  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3378       && ! flag_errno_math)
3379   (for sq (SQRT)
3380    (simplify
3381     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3382     (switch
3383      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3384       (switch
3385        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3386        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3387         { constant_boolean_node (false, type); })
3388        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3389           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3390        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3391         { constant_boolean_node (true, type); })
3392        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3393        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3394      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3395       (switch
3396        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3397        (if (cmp == LT_EXPR)
3398         { constant_boolean_node (false, type); })
3399        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3400        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3401         { constant_boolean_node (true, type); })
3402        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3403        (if (cmp == LE_EXPR)
3404         (eq @0 @1))
3405        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3406           == or !=.  In the last case:
3408             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3410           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3411           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3412        (cmp @0 @1)))
3413      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3414       (with
3415        {
3416          REAL_VALUE_TYPE c2;
3417          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3418                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3419          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3420        }
3421        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3422         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3423         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3424          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3425          { constant_boolean_node (false, type); })
3426         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3427         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3428      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3429       (with
3430        {
3431          REAL_VALUE_TYPE c2;
3432          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3433                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3434          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3435        }
3436        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3437         (switch
3438          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3439             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3440          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3441           { constant_boolean_node (true, type); })
3442          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3443             don't care about NaNs.  */
3444          (if (! HONOR_NANS (@0))
3445           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3446          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3447             don't care about Infinities.  */
3448          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3449           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3450          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3451          (if (GENERIC)
3452           (truth_andif
3453            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3454            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3455         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3456         (if (! HONOR_NANS (@0))
3457          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3458          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3459          (if (GENERIC)
3460           (truth_andif
3461            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3462            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3463    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3464    (simplify
3465     (cmp (sq @0) (sq @1))
3466       (if (! HONOR_NANS (@0))
3467         (cmp @0 @1))))))
3469 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
3470 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3471      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
3472  (simplify
3473   (cmp (float@0 @1) (float @2))
3474    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3475         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3476     (with
3477      {
3478        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
3479        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3480        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
3481        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
3482        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
3483      }
3484      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
3485           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
3486       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
3487        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
3488        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
3489             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
3490         (icmp @1 (convert @2))
3491         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
3492              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
3493          (icmp (convert:type2 @1) @2)
3494          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
3495               && type1_signed_p == type2_signed_p)
3496           (icmp @1 @2))))))))))
3498 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3499 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3500      icmp (le le eq ne ge ge)
3501  (simplify
3502   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3503    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3504         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3505     (with
3506      {
3507        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3508        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3509        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3510        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3511           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3512           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3513           -fno-signaling-nans.  */
3514        bool exception_p
3515          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3516                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3517      }
3518      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3519         -fno-trapping-math.  */
3520      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
3521       (with
3522        {
3523          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3524          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3525          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3526          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3528          REAL_VALUE_TYPE icst;
3529          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3530            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3531          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3532            real_floor (&icst, fmt, cst);
3533          else
3534            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3536          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3538          bool overflow_p = false;
3539          wide_int icst_val
3540            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3541        }
3542        (switch
3543         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3544         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3545          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3546                                   type); })
3547         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3548          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3549                                   type); })
3550         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3551         (if (cst_int_p)
3552          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3553                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3554         )
3555         /* When CST is fractional, optimize
3556             (FTYPE) N == CST -> 0
3557             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3558         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3559          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3560         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3561         (with
3562          {
3563            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3564          }
3565          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3567 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3568 (for cmp (eq ne)
3569  (simplify
3570   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3571   (if (!integer_zerop (@1))
3572    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3573     (cmp @0 @2)
3574     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3575      (with
3576       {
3577         wi::overflow_type ovf;
3578         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3579                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3580       }
3581       (if (ovf)
3582        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3583        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3584 (for cmp (lt le gt ge)
3585  (simplify
3586   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3587   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3588    (with
3589     {
3590       wi::overflow_type ovf;
3591       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3592                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3593     }
3594     (if (ovf)
3595      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3596                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3597                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3598      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3600 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3601 (simplify
3602  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3603  (if (types_match (@0, @1))
3604   (unordered @0 @1)))
3605 (simplify
3606  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3607  (if (types_match (@0, @1))
3608   (ordered @0 @1)))
3609 (simplify
3610  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3611  @2)
3612 (simplify
3613  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3614  @2)
3616 /* Simple range test simplifications.  */
3617 /* A < B || A >= B -> true.  */
3618 (for test1 (lt le le le ne ge)
3619      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3620  (simplify
3621   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3622   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3623        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3624    { constant_boolean_node (true, type); })))
3625 /* A < B && A >= B -> false.  */
3626 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3627      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3628  (simplify
3629   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3630   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3631        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3632    { constant_boolean_node (false, type); })))
3634 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3635    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3637    Note that comparisons
3638      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3639      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3640    will be canonicalized to above so there's no need to
3641    consider them here.
3642  */
3644 (for cmp (le gt)
3645      eqcmp (eq ne)
3646  (simplify
3647   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3648   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3649    (with
3650     {
3651      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3652      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3653      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3654      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3655      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3656     }
3657     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3658          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3659       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3660              { build_zero_cst (ty); }))))))
3662 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3663 (for cmp (tcc_comparison)
3664      scmp (swapped_tcc_comparison)
3665  (simplify
3666   (cmp (negate @0) (negate @1))
3667   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3668        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3669            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3670    (scmp @0 @1)))
3671  (simplify
3672   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3673   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3674        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3675            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3676    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3677     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3678      (scmp @0 { tem; }))))))
3680 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3681 (for op (eq ne)
3682  (simplify
3683   (op (abs @0) zerop@1)
3684   (op @0 @1)))
3686 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3687    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3688 (for cmp (simple_comparison)
3689  (simplify
3690   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3691   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3692        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3693           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3694        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3695             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3696                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
3697                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
3698                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
3699        && single_use (@0))
3700    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3701         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3702             || @1 != @10)
3703         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3704             || cmp == NE_EXPR
3705             || cmp == EQ_EXPR)
3706         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3707     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3708        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3709        constant which fold_convert produces.  */
3710     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3711      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3712                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3713      (cmp @00 (convert @1)))
3715     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3716      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3717      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3718            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3719            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3720                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3721           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3722               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3723                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3724                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3725                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3726               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3727                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3728                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3729       (cmp @00 (convert @10))
3730       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3731            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3732            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3733        (with
3734         {
3735           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3736           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3737           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3738           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3739         }
3740         (if (above || below)
3741          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3742           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3743           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3744            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3745            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3746             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3748 (for cmp (eq ne)
3749  /* A local variable can never be pointed to by
3750     the default SSA name of an incoming parameter.
3751     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3752  (simplify
3753   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3754   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3755        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3756    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3757     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3758          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3759      (if (cmp == NE_EXPR)
3760       { constant_boolean_node (true, type); }
3761       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3763 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3764 (for cmp (eq ne)
3766  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3767     Similarly for NE_EXPR.  */
3768  (simplify
3769   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3770   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3771        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3772    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3774  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3775  (simplify
3776   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3777   (cmp @0 @1))
3779  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3780     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3781  (simplify
3782   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3783   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3785  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3786  (simplify
3787   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3788   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3789    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3791  (simplify
3792   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3793   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3794    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3796 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3797    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3798 (for cmp (eq ne)
3799      icmp (ne eq)
3800  (simplify
3801   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3802   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3804 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3805    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3806 (simplify
3807  (cond
3808   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3809   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
3810  (if (integer_pow2p (@2))
3811   (with {
3812      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3813                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3814    }
3815    (if (shift > 0)
3816     (bit_and
3817      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3818     (bit_and
3819      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
3820      @2)))))
3822 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3823    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3824 (for cmp (eq ne)
3825      ncmp (ge lt)
3826  (simplify
3827   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3828   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3829        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3830        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3831        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3832    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3833     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3835 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3836    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3837 (simplify
3838  (cond
3839   (lt @0 integer_zerop)
3840   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
3841  (if (integer_pow2p (@1)
3842       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3843   (with {
3844     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3845    }
3846    (if (shift >= 0)
3847     (bit_and
3848      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3849      @1)
3850     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3851        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3852     (bit_and (convert @0) @1)))))
3854 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3855    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3856    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3857    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3858 (for cmp (simple_comparison)
3859  (simplify
3860   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3861   (with
3862    {
3863      poly_int64 off0, off1;
3864      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3865      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3866      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3867        {
3868          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3869          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3870        }
3871      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3872        {
3873          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3874          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3875        }
3876    }
3877    (if (base0 && base1)
3878     (with
3879      {
3880        int equal = 2;
3881        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3882           the value expressions might point to fields/elements
3883           of other vars etc.  */
3884        if (GENERIC
3885            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3886                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3887          ;
3888        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3889                 && decl_in_symtab_p (base1))
3890          equal = symtab_node::get_create (base0)
3891                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3892        else if ((DECL_P (base0)
3893                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3894                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3895                 && (DECL_P (base1)
3896                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3897                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3898          equal = (base0 == base1);
3899      }
3900      (if (equal == 1
3901           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3902               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3903               || known_eq (off0, off1)
3904               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3905                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3906               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3907                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3908       (switch
3909        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3910         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3911        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3912         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3913        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3914         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3915        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3916         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3917        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3918         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3919        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3920         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3921       (if (equal == 0
3922            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3923            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3924            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3925                || known_eq (off0, off1)))
3926        (switch
3927         (if (cmp == EQ_EXPR)
3928          { constant_boolean_node (false, type); })
3929         (if (cmp == NE_EXPR)
3930          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3932 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3933 (for neeq (ne eq)
3934  (simplify
3935   (neeq @0 @1)
3936   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3937        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3938    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
3940 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3941    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3942    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3943    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3944    canonicalizaion is not wanted.  */
3946 (for cmp (ne eq)
3947  (simplify
3948   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3949   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3950          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3951          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3952         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3953             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3954             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3955        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3956    (cmp @0 (convert @1)))))
3958 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3959 (for cmp (lt gt le ge)
3960  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3961     the specified precision will have known values.  */
3962  (simplify
3963   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
3964   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3965         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3966         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3967        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3968    (with
3969     {
3970       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
3971       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
3972       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3973       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3974       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3975       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3976     }
3977     (switch
3978      (if (wi::to_wide (cst) == max)
3979       (switch
3980        (if (cmp == GT_EXPR)
3981         { constant_boolean_node (false, type); })
3982        (if (cmp == GE_EXPR)
3983         (eq @2 @1))
3984        (if (cmp == LE_EXPR)
3985         { constant_boolean_node (true, type); })
3986        (if (cmp == LT_EXPR)
3987         (ne @2 @1))))
3988      (if (wi::to_wide (cst) == min)
3989       (switch
3990        (if (cmp == LT_EXPR)
3991         { constant_boolean_node (false, type); })
3992        (if (cmp == LE_EXPR)
3993         (eq @2 @1))
3994        (if (cmp == GE_EXPR)
3995         { constant_boolean_node (true, type); })
3996        (if (cmp == GT_EXPR)
3997         (ne @2 @1))))
3998      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
3999       (switch
4000        (if (cmp == GT_EXPR)
4001         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4002                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4003                                                       wi::to_wide (cst)
4004                                                       + 1)); }))
4005        (if (cmp == LE_EXPR)
4006         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4007                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4008                                                       wi::to_wide (cst)
4009                                                       + 1)); }))))
4010      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
4011       (switch
4012        (if (cmp == GE_EXPR)
4013         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4014                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4015                                                       wi::to_wide (cst)
4016                                                       - 1)); }))
4017        (if (cmp == LT_EXPR)
4018         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4019                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4020                                                       wi::to_wide (cst)
4021                                                       - 1)); }))))
4022      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
4023           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
4024           /* We will flip the signedness of the comparison operator
4025              associated with the mode of @1, so the sign bit is
4026              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
4027              max associated with this sign bit.  */
4028           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
4029           /* signed_type does not work on pointer types.  */
4030           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
4031       /* The following case also applies to X < signed_max+1
4032          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
4033       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
4034        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
4035         (switch
4036          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
4037           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4038          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
4039           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4040          (if (cmp == LE_EXPR)
4041           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4042          (if (cmp == GT_EXPR)
4043           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
4045 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
4046  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
4047  (simplify
4048   (cmp @0 REAL_CST@1)
4049   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
4050        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
4051    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
4052                             ? false : true, type); })))
4054 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
4055 (simplify
4056  (ne @0 integer_zerop)
4057  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4058       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4059   (non_lvalue @0)))
4060 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
4061 (simplify
4062  (eq @0 integer_onep)
4063  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4064       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4065   (non_lvalue @0)))
4066 /* Do not handle
4067    bool_var == 0 becomes !bool_var or
4068    bool_var != 1 becomes !bool_var
4069    here because that only is good in assignment context as long
4070    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
4071    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
4072    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
4074 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
4075    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
4076    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
4077    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
4078 (for cmp (lt le ge gt)
4079      out (gt gt le le)
4080  (simplify
4081   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
4082   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4083        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
4084        && wi::to_wide (@1) != 0
4085        && single_use (@2))
4086    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
4087     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4088                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
4089                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
4091 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
4092    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
4093    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
4094 (for cmp (gt le)
4095  (simplify
4096   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
4097   (if (single_use (@2)
4098        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4099        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4100        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4101    (cmp @1 @0))))
4103 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
4104 /* A - B > A  */
4105 (for cmp (gt le)
4106      out (ne eq)
4107  (simplify
4108   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
4109   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4110        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4111    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4112 /* A + B < A  */
4113 (for cmp (lt ge)
4114      out (ne eq)
4115  (simplify
4116   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
4117   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4118        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4119    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4121 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
4122    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
4123 (for cmp (lt ge)
4124      out (ne eq)
4125  (simplify
4126   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
4127   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4128    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
4129     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
4131 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
4132    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
4133    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
4134    section that follows this one.
4136    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
4137    the following:
4139    - the rule describes an identity
4141    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
4142      multiplication
4144    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
4145      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
4146      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
4147      when the operand has that value.)  */
4149 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
4150  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
4151  (simplify
4152   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
4153   (if (!HONOR_SNANS (type))
4154    @0))
4156  (for op (plus minus)
4157   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
4158   (simplify
4159    (op (rdiv @0 @1)
4160        (rdiv @2 @1))
4161    (rdiv (op @0 @2) @1)))
4163  (for cmp (lt le gt ge)
4164       neg_cmp (gt ge lt le)
4165   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
4166   (simplify
4167    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
4168    (with
4169     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
4170     (if (tem
4171          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
4172               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
4173      (switch
4174       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4175        (cmp @0 { tem; }))
4176       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
4177        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
4179  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
4180  (for root (SQRT CBRT)
4181   (simplify
4182    (mult (root:s @0) (root:s @1))
4183     (root (mult @0 @1))))
4185  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
4186  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4187   (simplify
4188    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
4189     (exps (plus @0 @1))))
4191  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
4192  (for root (SQRT CBRT)
4193   (simplify
4194    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
4195     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
4197  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
4198  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4199   (simplify
4200    (rdiv @0 (exps:s @1))
4201     (mult @0 (exps (negate @1)))))
4203  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4204       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4205   /* logN(expN(x)) -> x.  */
4206   (simplify
4207    (logs (exps @0))
4208    @0)
4209   /* expN(logN(x)) -> x.  */
4210   (simplify
4211    (exps (logs @0))
4212    @0))
4214  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
4215     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
4216     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
4217  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
4218       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
4219   (simplify
4220    (logs (exps @0))
4221    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4222     (with {
4223       tree x;
4224       switch (exps)
4225         {
4226         CASE_CFN_EXP:
4227           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
4228           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
4229           break;
4230         CASE_CFN_EXP2:
4231           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
4232           x = build_real (type, dconst2);
4233           break;
4234         CASE_CFN_EXP10:
4235         CASE_CFN_POW10:
4236           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
4237           {
4238             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
4239             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
4240             x = build_real (type, dconst10);
4241           }
4242           break;
4243         default:
4244           gcc_unreachable ();
4245         }
4246       }
4247      (mult (logs { x; }) @0)))))
4249  (for logs (LOG LOG
4250             LOG2 LOG2
4251             LOG10 LOG10)
4252       exps (SQRT CBRT)
4253   (simplify
4254    (logs (exps @0))
4255    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4256     (with {
4257       tree x;
4258       switch (exps)
4259         {
4260         CASE_CFN_SQRT:
4261           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
4262           x = build_real (type, dconsthalf);
4263           break;
4264         CASE_CFN_CBRT:
4265           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
4266           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
4267           break;
4268         default:
4269           gcc_unreachable ();
4270         }
4271       }
4272      (mult { x; } (logs @0))))))
4274  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4275  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4276       pows (POW)
4277   (simplify
4278    (logs (pows @0 @1))
4279    (mult @1 (logs @0))))
4281  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4282     or if C is a positive power of 2,
4283     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4284 #if GIMPLE
4285  (for pows (POW)
4286       exps (EXP)
4287       logs (LOG)
4288       exp2s (EXP2)
4289       log2s (LOG2)
4290   (simplify
4291    (pows REAL_CST@0 @1)
4292    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4293         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4294         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4295            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4296            beneficial for all constants to postpone this until later,
4297            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4298            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4299            pessimization.  */
4300         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4301     (with {
4302        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4303        bool use_exp2 = false;
4304        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4305            && value->cl == rvc_normal)
4306          {
4307            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4308            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4309            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4310              use_exp2 = true;
4311          }
4312      }
4313      (if (!use_exp2)
4314       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4315        (exps (mult (logs @0) @1)))
4316       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4317 #endif
4319  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4320  (for pows (POW)
4321       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4322       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4323   (simplify
4324    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4325    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4326         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4327     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4329  (for sqrts (SQRT)
4330       cbrts (CBRT)
4331       pows (POW)
4332       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4333   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4334   (simplify
4335    (sqrts (exps @0))
4336    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4337   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4338   (simplify
4339    (cbrts (exps @0))
4340    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4341   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4342   (simplify
4343    (pows (exps @0) @1)
4344    (exps (mult @0 @1))))
4346  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4347  (for tans (TAN)
4348       atans (ATAN)
4349   (simplify
4350    (tans (atans @0))
4351    @0)))
4353  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
4354  (for sins (SIN)
4355       atans (ATAN)
4356       sqrts (SQRT)
4357       copysigns (COPYSIGN)
4358   (simplify
4359    (sins (atans:s @0))
4360    (with
4361      {
4362       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4363       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4364       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4365       tree t_one = build_one_cst (type);
4366      }
4367     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4368      (cond (le (abs @0) { t_cst; })
4369       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4370       (copysigns { t_one; } @0))))))
4372 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
4373  (for coss (COS)
4374       atans (ATAN)
4375       sqrts (SQRT)
4376       copysigns (COPYSIGN)
4377   (simplify
4378    (coss (atans:s @0))
4379    (with
4380      {
4381       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4382       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4383       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4384       tree t_one = build_one_cst (type);
4385       tree t_zero = build_zero_cst (type);
4386      }
4387     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4388      (cond (le (abs @0) { t_cst; })
4389       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4390       (copysigns { t_zero; } @0))))))
4392  (if (!flag_errno_math)
4393   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
4394   (for sinhs (SINH)
4395        atanhs (ATANH)
4396        sqrts (SQRT)
4397    (simplify
4398     (sinhs (atanhs:s @0))
4399     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4400     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
4402   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
4403   (for coshs (COSH)
4404        atanhs (ATANH)
4405        sqrts (SQRT)
4406    (simplify
4407     (coshs (atanhs:s @0))
4408     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4409     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
4411 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4412 (simplify
4413  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4414  (abs @0))
4416 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4417 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4418  (simplify
4419   (fns (fns @0))
4420   (fns @0)))
4421 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4422 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4423  (simplify
4424   (fns integer_valued_real_p@0)
4425   @0))
4427 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4428 (simplify
4429  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4430  (abs @0))
4432 /* pow(1,x) -> 1.  */
4433 (simplify
4434  (POW real_onep@0 @1)
4435  @0)
4437 (simplify
4438  /* copysign(x,x) -> x.  */
4439  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4440  @0)
4442 (simplify
4443  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4444  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4445  (abs @0))
4447 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4448  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4449  (simplify
4450   (scale real_zerop@0 @1)
4451   @0)
4452  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4453  (simplify
4454   (scale @0 integer_zerop@1)
4455   @0)
4456  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4457  (simplify
4458   (scale REAL_CST@0 @1)
4459   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4460    @0)))
4462 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4463    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4465    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4466    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4467    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4468    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4470 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4471  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4472  (simplify
4473   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4474    (SIN @0))
4476  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4477  (simplify
4478   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4479   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4480    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4482  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4483  (simplify
4484   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4485    (TAN @0))
4487  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4488  (simplify
4489   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4490    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4492  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4493  (simplify
4494   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4495   (if (! HONOR_NANS (@0)
4496        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4497    (COS @0)))
4499  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4500  (simplify
4501   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4502   (if (! HONOR_NANS (@0)
4503        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4504    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4506  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4507  (simplify
4508   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4509    (POW @0 (plus @1 @2)))
4511  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4512  (simplify
4513   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4514    (POW (mult @0 @2) @1))
4516  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4517  (simplify
4518   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4519    (POWI (mult @0 @2) @1))
4521  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4522  (simplify
4523   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4524   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4525    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4527  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4528  (simplify
4529   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4530    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4532  (for sqrts (SQRT)
4533       cbrts (CBRT)
4534       pows (POW)
4535   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4536   (simplify
4537    (sqrts (sqrts @0))
4538    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4539   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4540   (simplify
4541    (sqrts (cbrts @0))
4542    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4543   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4544   (simplify
4545    (cbrts (sqrts @0))
4546    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4547   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4548   (simplify
4549    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4550    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4551   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4552   (simplify
4553    (sqrts (pows @0 @1))
4554    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4555   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4556   (simplify
4557    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4558    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4559   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4560   (simplify
4561    (pows (sqrts @0) @1)
4562    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4563   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4564   (simplify
4565    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4566    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4567   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4568   (simplify
4569    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4570    (pows @0 (mult @1 @2))))
4572  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4573  (simplify
4574   (CABS (complex @0 @0))
4575   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4577  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4578  (simplify
4579   (HYPOT @0 @0)
4580   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4582  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4583  (for cexps (CEXP)
4584       exps (EXP)
4585       cexpis (CEXPI)
4586   (simplify
4587    (cexps compositional_complex@0)
4588    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4589     (complex
4590      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4591      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4593 (if (canonicalize_math_p ())
4594  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4595  (for floors (FLOOR_ALL)
4596       truncs (TRUNC_ALL)
4597   (simplify
4598    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4599    (truncs @0))))
4601 (match double_value_p
4602  @0
4603  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4604 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4605             BUILT_IN_FLOORL
4606             BUILT_IN_CEILL
4607             BUILT_IN_ROUNDL
4608             BUILT_IN_NEARBYINTL
4609             BUILT_IN_RINTL)
4610      tos (BUILT_IN_TRUNC
4611           BUILT_IN_FLOOR
4612           BUILT_IN_CEIL
4613           BUILT_IN_ROUND
4614           BUILT_IN_NEARBYINT
4615           BUILT_IN_RINT)
4616  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4617  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4618   (simplify
4619    (froms (convert double_value_p@0))
4620    (convert (tos @0)))))
4622 (match float_value_p
4623  @0
4624  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4625 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4626             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4627             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4628             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4629             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4630             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4631      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4632           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4633           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4634           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4635           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4636           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4637  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4638     if x is a float.  */
4639  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4640       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4641   (simplify
4642    (froms (convert float_value_p@0))
4643    (convert (tos @0)))))
4645 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4646      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4647  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4648  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4649   (simplify
4650    (froms (convert double_value_p@0))
4651    (tos @0))))
4653 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4654             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4655      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4656  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4657     if x is a float.  */
4658  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4659   (simplify
4660    (froms (convert float_value_p@0))
4661    (tos @0))))
4663 (if (canonicalize_math_p ())
4664  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4665  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4666   (simplify
4667    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4668    (fix_trunc @0))))
4670 (if (canonicalize_math_p ())
4671  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4672  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4673            ICEIL LCEIL LLCEIL
4674            IROUND LROUND LLROUND)
4675   (simplify
4676    (fns integer_valued_real_p@0)
4677    (fix_trunc @0)))
4678  (if (!flag_errno_math)
4679   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4680   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4681    (simplify
4682     (rints integer_valued_real_p@0)
4683     (fix_trunc @0)))))
4685 (if (canonicalize_math_p ())
4686  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4687       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4688       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4689   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4690      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4691   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4692        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4693    (simplify
4694     (ifn @0)
4695     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4696   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4697      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4698   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4699        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4700    (simplify
4701     (llfn @0)
4702     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4704 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4705 (simplify
4706  (CPROJ @0)
4707  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4708    @0))
4710 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4711    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4712 (simplify
4713  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4714  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4715   { build_complex_inf (type, false); }))
4717 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4718 (simplify
4719  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4720  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4721   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4723 (for pows (POW)
4724      sqrts (SQRT)
4725      cbrts (CBRT)
4726  (simplify
4727   (pows @0 REAL_CST@1)
4728   (with {
4729     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4730     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4731    }
4732    (switch
4733     /* pow(x,0) -> 1.  */
4734     (if (real_equal (value, &dconst0))
4735      { build_real (type, dconst1); })
4736     /* pow(x,1) -> x.  */
4737     (if (real_equal (value, &dconst1))
4738      @0)
4739     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4740     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4741      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4742     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4743     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4744          && canonicalize_math_p ()
4745          && real_equal (value, &dconsthalf))
4746      (sqrts @0))
4747     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4748     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4749          && canonicalize_math_p ()
4750          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4751              real_equal (value, &tmp)))
4752      (cbrts @0))))))
4754 /* powi(1,x) -> 1.  */
4755 (simplify
4756  (POWI real_onep@0 @1)
4757  @0)
4759 (simplify
4760  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4761  (switch
4762   /* powi(x,0) -> 1.  */
4763   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4764    { build_real (type, dconst1); })
4765   /* powi(x,1) -> x.  */
4766   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4767    @0)
4768   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4769   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4770    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4772 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
4774    These are conceptually similar to the transformations performed for
4775    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4776    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4778 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4779    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4780    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4781    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4782    operation and convert the result to the desired type.  */
4783 (for op (plus minus)
4784   (simplify
4785     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4786     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4787          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4788             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4789          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4790          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4791          /* The precision of the type of each operand must match the
4792             precision of the mode of each operand, similarly for the
4793             result.  */
4794          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4795          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4796          && type_has_mode_precision_p (type)
4797          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4798          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4799          && types_match (@0, type)
4800          && (types_match (@0, @1)
4801              /* Or the second operand is const integer or converted const
4802                 integer from valueize.  */
4803              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4804       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4805         (op @0 (convert @1))
4806         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4807          (convert (op (convert:utype @0)
4808                       (convert:utype @1))))))))
4810 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4811    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4812    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4813    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4814    arithmetic operation.  */
4815 (for op (minus plus)
4816  (simplify
4817   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4818   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4819        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4820           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4821        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4822        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4823        /* The precision of the type of each operand must match the
4824           precision of the mode of each operand, similarly for the
4825           result.  */
4826        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4827        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4828        && type_has_mode_precision_p (type)
4829        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4830        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4831        && types_match (@0, @1)
4832        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4833            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4834        && (wi::to_wide (@4)
4835            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4836                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4837    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4838     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4839      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4840     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4841      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4842                (convert:utype @4))))))))
4844 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
4845    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4846 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
4847      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
4848      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
4849  (simplify
4850   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4851   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4852        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4853    (op @0 (ext @1 @2)))))
4855 (simplify
4856  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4857  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4858  { integer_zero_node; })
4860 (simplify
4861  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4862  (SIGNBIT @0)
4863  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4864   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4866 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4867 (for cmp (eq ne)
4868  (for op (plus minus)
4869       rop (minus plus)
4870   (simplify
4871    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4872    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4873         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4874         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4875         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4876     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4877      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4878           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4879       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4880       (if (single_use (@3))
4881        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4882                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4883 (for cmp (lt le gt ge)
4884  (for op (plus minus)
4885       rop (minus plus)
4886   (simplify
4887    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4888    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4889         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4890     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4891      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4892       {
4893         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4894                                 "when simplifying conditional to constant"),
4895                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4896         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4897         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4898         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4899                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4900                         != (op == MINUS_EXPR);
4901         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4902       }
4903       (if (single_use (@3))
4904        (with
4905         {
4906           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4907                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4908                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4909                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4910         }
4911         (cmp @0 { res; })))))))))
4913 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4915 (simplify
4916  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
4917  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
4919 (simplify
4920  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
4921  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
4923 (simplify
4924  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
4925  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
4926   (view_convert @0)))
4928 (simplify
4929  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4930  (switch
4931   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4932        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4933    (switch
4934     (if (integer_zerop (@2))
4935      (view_convert (realpart @0)))
4936     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4937      (view_convert (imagpart @0)))))
4938   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4939        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4940        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4941        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4942        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4943        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4944             && integer_zerop (@2))
4945            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4946               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4947            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4948                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4949                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4950                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4951                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4952                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4953                                             - TYPE_PRECISION (type))
4954                                          : 0)) == 0)))
4955    (convert @0))))
4957 /* Simplify vector extracts.  */
4959 (simplify
4960  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4961  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4962       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4963           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4964               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4965   (with
4966    {
4967      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4968                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4969      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4970      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4971      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4972      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4973    }
4974    (if (n != 0
4975         && (idx % width) == 0
4976         && (n % width) == 0
4977         && known_le ((idx + n) / width,
4978                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4979     (with
4980      {
4981        idx = idx / width;
4982        n = n / width;
4983        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4984        poly_uint64 k = 1;
4985        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4986          {
4987            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4988            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4989              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4990          }
4991        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4992      }
4993      (switch
4994       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4995       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4996        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4997         { build_constructor (type, NULL); }
4998         (if (count == 1)
4999          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
5000           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
5001           { build_zero_cst (type); })
5002          {
5003            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
5004            vec_alloc (vals, count);
5005            for (unsigned i = 0;
5006                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
5007              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
5008                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
5009            build_constructor (type, vals);
5010          })))
5011       /* The bitfield references a single constructor element.  */
5012       (if (k.is_constant (&const_k)
5013            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
5014        (switch
5015         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
5016          { build_zero_cst (type); })
5017         (if (n == const_k)
5018          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
5019         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
5020                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
5022 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
5023    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
5024    not touching the extraction.  */
5025 (simplify
5026  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
5027  (with
5028   {
5029     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
5030     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5031       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
5032     else
5033       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
5034   }
5035   (switch
5036    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
5037         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
5038                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5039     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
5040                                                  wi::to_wide (@rpos)
5041                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
5042    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
5043                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
5044         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
5045                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5046     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
5048 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
5049  (for fmas (FMA)
5050   (simplify
5051    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
5052    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5053   (simplify
5054    (fmas @0 @1 (negate @2))
5055    (IFN_FMS @0 @1 @2))
5056   (simplify
5057    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
5058    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5059   (simplify
5060    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
5061    (if (single_use (@3))
5062     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
5064  (simplify
5065   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
5066   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5067  (simplify
5068   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
5069   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5070  (simplify
5071   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5072   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5073  (simplify
5074   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
5075    (if (single_use (@3))
5076     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
5078  (simplify
5079   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
5080   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5081  (simplify
5082   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
5083   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5084  (simplify
5085   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
5086   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5087  (simplify
5088   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
5089   (if (single_use (@3))
5090    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
5092  (simplify
5093   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
5094   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5095  (simplify
5096   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
5097   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5098  (simplify
5099   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5100   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5101  (simplify
5102   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
5103   (if (single_use (@3))
5104    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
5106 /* POPCOUNT simplifications.  */
5107 (for popcount (BUILT_IN_POPCOUNT BUILT_IN_POPCOUNTL BUILT_IN_POPCOUNTLL
5108                BUILT_IN_POPCOUNTIMAX)
5109   /* popcount(X&1) is nop_expr(X&1).  */
5110   (simplify
5111     (popcount @0)
5112     (if (tree_nonzero_bits (@0) == 1)
5113       (convert @0)))
5114   /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
5115   (simplify
5116     (plus (popcount:s @0) (popcount:s @1))
5117     (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
5118       (popcount (bit_ior @0 @1))))
5119   /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
5120   (for cmp (le eq ne gt)
5121        rep (eq eq ne ne)
5122     (simplify
5123       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
5124       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5126 /* Simplify:
5128      a = a1 op a2
5129      r = c ? a : b;
5131    to:
5133      r = c ? a1 op a2 : b;
5135    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
5136    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
5137    simplification if the result of the operation isn't needed.  */
5138 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
5139      cond_op (COND_BINARY)
5140  (simplify
5141   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
5142   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5143    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5144     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
5145  (simplify
5146   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
5147   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5148    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5149     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
5151 /* Same for ternary operations.  */
5152 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
5153      cond_op (COND_TERNARY)
5154  (simplify
5155   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
5156   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5157    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5158     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
5159  (simplify
5160   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
5161   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5162    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5163     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
5164                   (view_convert:op_type @1)))))))
5166 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
5167    "else" value of an IFN_COND_*.  */
5168 (for cond_op (COND_BINARY)
5169  (simplify
5170   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
5171   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
5172    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5173     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
5174  (simplify
5175   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
5176   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5177    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5178         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5179     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
5181 /* Same for ternary operations.  */
5182 (for cond_op (COND_TERNARY)
5183  (simplify
5184   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
5185   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5186    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5187     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
5188  (simplify
5189   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
5190   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
5191    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5192         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5193     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
5195 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
5196    expressions like:
5198    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
5199    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
5201    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
5202    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
5203    bytes.  A is more efficiently tested as:
5205    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
5207    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
5209    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
5211    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
5213    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
5214    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
5216    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
5217    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
5218    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
5219    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
5220    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
5221    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
5222    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
5223    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
5224    pointer_pluses dead.  */
5225 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
5226  (for cmp (le lt)
5227   (simplify
5228    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
5229         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
5230    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5231         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
5232         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
5233     /* Calculate the rhs constant.  */
5234     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
5235             offset_int rhs = off * 2; }
5236      /* Always fails for negative values.  */
5237      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
5238       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
5239          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
5240          same pointer_plus in multiple checks.  */
5241       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
5242               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
5243        (if (cmp == LT_EXPR)
5244         (gt (convert:sizetype
5245              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
5246                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
5247             { rhs_tree; })
5248         (gt (convert:sizetype
5249              (pointer_diff:ssizetype
5250               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
5251                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
5252               { swap_p ? @0 : @2; }))
5253             { rhs_tree; })))))))))
5255 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
5256    element of @1.  */
5257 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
5258  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
5259   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
5260    (if (i >= 0)
5261     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
5262             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
5263             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
5264             tree size = bitsize_int (elt_bits);
5265             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
5266      (view_convert
5267       (bit_and:elt_type
5268        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
5269        { elt; })))))))