PR tree-optimization/80631
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob3943aceb05967eba1063009b3a4a0fb9952321e2
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) 2014-2017 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
87       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
88 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
89 (match (nop_convert @0)
90  @0) 
92 /* Simplifications of operations with one constant operand and
93    simplifications to constants or single values.  */
95 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
96   (simplify
97     (op @0 integer_zerop)
98     (non_lvalue @0)))
100 /* 0 +p index -> (type)index */
101 (simplify
102  (pointer_plus integer_zerop @1)
103  (non_lvalue (convert @1)))
105 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
106 (simplify
107  (pointer_diff @0 integer_zerop)
108  (convert @0))
110 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
111    Likewise if the operands are reversed.  */
112 (simplify
113  (plus:c @0 real_zerop@1)
114  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
115   (non_lvalue @0)))
117 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
118 (simplify
119  (minus @0 real_zerop@1)
120  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
121   (non_lvalue @0)))
123 /* Simplify x - x.
124    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
125    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
126    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
127    is volatile.  */
128 (simplify
129  (minus @0 @0)
130  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
131   { build_zero_cst (type); }))
132 (simplify
133  (pointer_diff @@0 @0)
134  { build_zero_cst (type); })
136 (simplify
137  (mult @0 integer_zerop@1)
138  @1)
140 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
141    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
142    same in modes with signed zeros, since multiplying a
143    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
144 (simplify
145  (mult @0 real_zerop@1)
146  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
147   @1))
149 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
150    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
151 (simplify
152  (mult @0 real_onep)
153  (if (!HONOR_SNANS (type)
154       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
155           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
156   (non_lvalue @0)))
158 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
159 (simplify
160  (mult @0 real_minus_onep)
161   (if (!HONOR_SNANS (type)
162        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
163            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
164    (negate @0)))
166 (for cmp (gt ge lt le)
167      outp (convert convert negate negate)
168      outn (negate negate convert convert)
169  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
170  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
172  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  (simplify
174   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
175   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
176        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
177    (switch
178     (if (types_match (type, float_type_node))
179      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
180     (if (types_match (type, double_type_node))
181      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
182     (if (types_match (type, long_double_type_node))
183      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
184  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
185  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
187  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  (simplify
189   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
190   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
191        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
192    (switch
193     (if (types_match (type, float_type_node))
194      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
195     (if (types_match (type, double_type_node))
196      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
197     (if (types_match (type, long_double_type_node))
198      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
200 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
201 (simplify
202  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep @0))
203  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
204   (abs @0)))
206 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
207 (simplify
208  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep (negate @0)))
209  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
210   (negate (abs @0))))
212 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
213 (simplify
214  (COPYSIGN REAL_CST@0 @1)
215  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
216   (COPYSIGN (negate @0) @1)))
218 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
219 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
220   (simplify
221     (op @0 integer_onep)
222     (non_lvalue @0)))
224 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
225    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
226    toward zero.
227    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
228 (simplify
229  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
230  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
231       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
232           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
234   (rshift @0 @2)))
236 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
237    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
238    traps enables better optimizations than these anyway.  */
239 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
240  /* 0 / X is always zero.  */
241  (simplify
242   (div integer_zerop@0 @1)
243   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
244   (if (!integer_zerop (@1))
245    @0))
246   /* X / -1 is -X.  */
247  (simplify
248    (div @0 integer_minus_onep@1)
249    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
250     (negate @0)))
251  /* X / X is one.  */
252  (simplify
253   (div @0 @0)
254   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
255      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
256   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
257    { build_one_cst (type); }))
258  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
259  (simplify
260    (div:C @0 (abs @0))
261    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
262         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
263     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
264           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
265  /* X / -X is -1.  */
266  (simplify
267    (div:C @0 (negate @0))
268    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
269         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
270     { build_minus_one_cst (type); })))
272 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
273    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
274 (simplify
275  (floor_div @0 @1)
276  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
277       && TYPE_UNSIGNED (type))
278   (trunc_div @0 @1)))
280 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
281    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
282 (for div (trunc_div exact_div)
283  (simplify
284   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
285   (with {
286     bool overflow_p;
287     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
288                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
289    }
290    (if (!overflow_p)
291     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
292     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
293          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
294      { build_zero_cst (type); })))))
296 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
297    overflow is different.  */
298 (simplify
299  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
300  (with {
301    bool overflow_p;
302    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
303                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
304   }
305   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
306      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
307   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
308    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
310 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
311    NaNs or Infinities.  */
312 (simplify
313  (rdiv @0 @0)
314  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
315       && ! HONOR_NANS (type)
316       && ! HONOR_INFINITIES (type))
317   { build_one_cst (type); }))
319 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
320    NaNs or Infinities.  */
321 (simplify
322  (rdiv:C @0 (negate @0))
323  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
324       && ! HONOR_NANS (type)
325       && ! HONOR_INFINITIES (type))
326   { build_minus_one_cst (type); }))
328 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
329 (simplify
330  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
331   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
332        && ! HONOR_NANS (type)
333        && ! HONOR_INFINITIES (type))
334    (switch
335     (if (types_match (type, float_type_node))
336      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
337     (if (types_match (type, double_type_node))
338      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
339     (if (types_match (type, long_double_type_node))
340      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
342 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
343 (simplify
344  (rdiv @0 real_onep)
345  (if (!HONOR_SNANS (type))
346   (non_lvalue @0)))
348 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
349 (simplify
350  (rdiv @0 real_minus_onep)
351  (if (!HONOR_SNANS (type))
352   (negate @0)))
354 (if (flag_reciprocal_math)
355  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
356  (simplify
357   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
358   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
360  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
361  (simplify
362   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
363   (with
364    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
365    (if (tem)
366     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
368  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
369  (simplify
370   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
371    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
373 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
374 (simplify
375  (rdiv @0 (negate @1))
376  (rdiv (negate @0) @1))
378 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
379 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
380  (simplify
381   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
382   (if (integer_pow2p (@2)
383        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
384        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
385        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
386    (rshift (convert @0)
387            { build_int_cst (integer_type_node,
388                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
390 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
391    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
392    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
393    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
394    tell if it is or not in a portable manner.  */
395 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
396  (simplify
397   (rdiv @0 cst@1)
398   (if (optimize)
399    (if (flag_reciprocal_math
400         && !real_zerop (@1))
401     (with
402      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
403      (if (tem)
404       (mult @0 { tem; } )))
405     (if (cst != COMPLEX_CST)
406      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
407       (if (inverse)
408        (mult @0 { inverse; } ))))))))
410 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
411  /* 0 % X is always zero.  */
412  (simplify
413   (mod integer_zerop@0 @1)
414   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
415   (if (!integer_zerop (@1))
416    @0))
417  /* X % 1 is always zero.  */
418  (simplify
419   (mod @0 integer_onep)
420   { build_zero_cst (type); })
421  /* X % -1 is zero.  */
422  (simplify
423   (mod @0 integer_minus_onep@1)
424   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
425    { build_zero_cst (type); }))
426  /* X % X is zero.  */
427  (simplify
428   (mod @0 @0)
429   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
430   (if (!integer_zerop (@0))
431    { build_zero_cst (type); }))
432  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
433  (simplify
434   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
435   @2)
436  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
437  (simplify
438   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
439   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
440        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
441        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
442                              TYPE_SIGN (type)))
443    { build_zero_cst (type); })))
445 /* X % -C is the same as X % C.  */
446 (simplify
447  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
448   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
449        && !TREE_OVERFLOW (@1)
450        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
451        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
452        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
453        && !sign_bit_p (@1, @1))
454    (trunc_mod @0 (negate @1))))
456 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
457 (simplify
458  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
459  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
460       && !TYPE_UNSIGNED (type)
461       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
462       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
463       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
464          Y might be -1, because we would then change valid
465          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
466       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
467           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
468                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
469   (trunc_mod @0 (convert @1))))
471 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
472 (simplify
473  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
474  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
475   (convert (trunc_mod @0 @1))))
477 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
478    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
479    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
480    to A & ((C << N) - 1).  */
481 (match (power_of_two_cand @1)
482  INTEGER_CST@1)
483 (match (power_of_two_cand @1)
484  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
485 (for mod (trunc_mod floor_mod)
486  (simplify
487   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
488   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
489         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
490         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
491         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
492    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
494 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
495 (simplify
496  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
497  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
498   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
499                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
500                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
501                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
503 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
504 (simplify
505  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
506  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
507   (bit_and @0 (negate @1))))
509 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
510 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
511  (simplify
512   (div (mult @0 @1) @1)
513   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
514        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
515    @0)))
517 (for op (negate abs)
518  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
519  (for coss (COS COSH)
520   (simplify
521    (coss (op @0))
522     (coss @0)))
523  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
524  (for pows (POW)
525   (simplify
526    (pows (op @0) REAL_CST@1)
527    (with { HOST_WIDE_INT n; }
528     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
529      (pows @0 @1)))))
530  /* Likewise for powi.  */
531  (for pows (POWI)
532   (simplify
533    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
534    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
535     (pows @0 @1))))
536  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
537  (for hypots (HYPOT)
538   (simplify
539    (hypots (op @0) @1)
540    (hypots @0 @1))
541   (simplify
542    (hypots @0 (op @1))
543    (hypots @0 @1)))
544  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
545  (for copysigns (COPYSIGN)
546   (simplify
547    (copysigns (op @0) @1)
548    (copysigns @0 @1))))
550 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
551 (simplify
552  (mult (abs@1 @0) @1)
553  (mult @0 @0))
555 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
556 (for coss (COS COSH)
557      copysigns (COPYSIGN)
558  (simplify
559   (coss (copysigns @0 @1))
560    (coss @0)))
562 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
563 (for pows (POW)
564      copysigns (COPYSIGN)
565  (simplify
566   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
567   (with { HOST_WIDE_INT n; }
568    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
569     (pows @0 @1)))))
570 /* Likewise for powi.  */
571 (for pows (POWI)
572      copysigns (COPYSIGN)
573  (simplify
574   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
575   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
576    (pows @0 @1))))
578 (for hypots (HYPOT)
579      copysigns (COPYSIGN)
580  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
581  (simplify
582   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
583   (hypots @0 @2))
584  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
585  (simplify
586   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
587   (hypots @0 @1)))
589 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
590 (for copysigns (COPYSIGN)
591  (simplify
592   (copysigns @0 REAL_CST@1)
593   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
594    (negate (abs @0))
595    (abs @0))))
597 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
598 (for copysigns (COPYSIGN)
599  (simplify
600   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
601   (copysigns @0 @2)))
603 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
604 (for copysigns (COPYSIGN)
605  (simplify
606   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
607   (mult @0 @0)))
609 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
610 (for ccoss (CCOS CCOSH)
611  (simplify
612   (ccoss (negate @0))
613    (ccoss @0)))
615 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
616 (for ops (conj negate)
617  (for cabss (CABS)
618   (simplify
619    (cabss (ops @0))
620    (cabss @0))))
622 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
623 (simplify
624  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
625   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
626        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
627    (lshift @0 @2)))
629 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
630    into ((1 << C) >> x). */
631 (simplify
632  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
633   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
634        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
635        && single_use (@1))
636    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
637      (rshift (lshift @0 @2) @3)
638    (with
639     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
640     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
642 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
643 (simplify
644  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
645   (if (flag_associative_math
646        && single_use (@3))
647    (with
648     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
649     (if (tem)
650      (rdiv { tem; } @1)))))
652 /* Simplify ~X & X as zero.  */
653 (simplify
654  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
655   { build_zero_cst (type); })
657 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
658 (simplify
659   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
660   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
661     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
663 (for bitop (bit_and bit_ior)
664      cmp (eq ne)
665  /* PR35691: Transform
666     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
667     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
668  (simplify
669   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
670    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
671         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
672         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
673     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
674  /* Transform:
675     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
676     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
677  (simplify
678   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
679    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
680         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
681         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
682     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
684 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
685 (simplify
686  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
687   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
688 (simplify
689  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
690  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
691   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
693 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
694 (simplify
695  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
696   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
698 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
699 (for op (bit_ior bit_xor plus)
700  (simplify
701   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
702    (bit_xor @0 @1))
703  (simplify
704   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
705   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
706    (bit_xor @0 @1))))
708 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
709 (simplify
710   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
711   (bit_ior @0 @1))
713 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
714 (simplify
715  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
716  @2)
718 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
719 (simplify
720  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
721  (bit_not (bit_and @0 @1)))
723 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
724 (simplify
725  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
726  (bit_and @0 @1))
728 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
729 (simplify
730  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
731  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
733 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
734 (for op (bit_and bit_xor)
735  (simplify
736   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
737   @2))
739 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
740 (simplify
741  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
742  @2)
744 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
745 (simplify
746  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
747  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
749 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
750 #if GIMPLE
751 (simplify
752  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
753  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
754       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
755   (bit_xor @0 @1)))
756 #endif
758 /* X % Y is smaller than Y.  */
759 (for cmp (lt ge)
760  (simplify
761   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
762   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
763    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
764 (for cmp (gt le)
765  (simplify
766   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
767   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
768    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
770 /* x | ~0 -> ~0  */
771 (simplify
772  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
773  @1)
775 /* x | 0 -> x  */
776 (simplify
777  (bit_ior @0 integer_zerop)
778  @0)
780 /* x & 0 -> 0  */
781 (simplify
782  (bit_and @0 integer_zerop@1)
783  @1)
785 /* ~x | x -> -1 */
786 /* ~x ^ x -> -1 */
787 /* ~x + x -> -1 */
788 (for op (bit_ior bit_xor plus)
789  (simplify
790   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
791   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
793 /* x ^ x -> 0 */
794 (simplify
795   (bit_xor @0 @0)
796   { build_zero_cst (type); })
798 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
799 (simplify
800   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
801   (bit_not @0))
803 /* x & ~0 -> x  */
804 (simplify
805  (bit_and @0 integer_all_onesp)
806   (non_lvalue @0))
808 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
809 (for bitop (bit_and bit_ior)
810  (simplify
811   (bitop @0 @0)
812   (non_lvalue @0)))
814 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
815 #if GIMPLE
816 (simplify
817  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
818  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
819       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
820   @0))
821 #endif
823 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
824 (simplify
825  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
826  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
828 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
829 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
830 (for bitop (bit_and bit_ior)
831  (simplify
832   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
833   (bitop @0 (bit_not @1))))
835 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
836 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
837 (for bitop (bit_and bit_ior)
838      rbitop (bit_ior bit_and)
839  (simplify
840   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
841   (bitop @1 @2)))
843 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
844 (simplify
845  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
846  (bit_xor @0 @1))
848 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
849 (simplify
850  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
851  (bit_and @0 @1))
853 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
854 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
856 (for op (plus bit_ior bit_xor)
857  (simplify
858   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
859   (bit_ior @0 @1)))
861 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
862 (simplify
863  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
864  (plus @0 @1))
866 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
867 (simplify
868  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
869  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
870       && !TYPE_SATURATING (type))
871   (bit_and @0 @1)))
873 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
874 (simplify
875  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
876  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
877       && !TYPE_SATURATING (type))
878   (bit_ior @0 @1)))
880 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
881 (simplify
882  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
883  (bit_and @0 @1))
885 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
886 (simplify
887  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
888  (bit_xor @0 @1))
890 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
891 (simplify
892  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
893  (bit_xor @0 @1))
895 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
896 (simplify
897  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
898  (bit_and @0 @1))
900 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
901    ~x | ~y -> ~(x & y) */
902 (for op (bit_and bit_ior)
903      rop (bit_ior bit_and)
904  (simplify
905   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
906   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
907        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
908    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
910 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
911    with a constant, and the two constants have no bits in common,
912    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
913    simplifications.  */
914 (for op (bit_xor plus)
915  (simplify
916   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
917       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
918   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
919        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
920        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
921    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
923 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
924 (simplify
925  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
926  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
927   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
929 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
930 (simplify
931  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
932  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
933       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
934   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
936 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
937 (simplify
938  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
939  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
940   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
942 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
943 (for opo (bit_and bit_xor)
944      opi (bit_xor bit_and)
945  (simplify
946   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
947   (bit_and (bit_not @0) @1)))
949 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
950    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
951    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
952    constants are involved.  For example, convert
953      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
954    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
955 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
956      rop (bit_ior bit_and bit_and)
957  (simplify
958   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
959   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
960        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
961    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
963 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
964 /* (X & Y) & Y -> X & Y
965    (X | Y) | Y -> X | Y  */
966 (for op (bit_and bit_ior)
967  (simplify
968   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
969   @2))
970 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
971 (simplify
972  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
973  (convert @0))
974 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
975    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
976 (for op (bit_and bit_ior)
977  (simplify
978   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
979   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
980        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
981    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
982     (op @3 (convert @2))
983     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
984      (op (convert @1) @5))))))
985 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
986 (simplify
987  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
988  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
989       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
990   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
992 (simplify
993  (abs (abs@1 @0))
994  @1)
995 (simplify
996  (abs (negate @0))
997  (abs @0))
998 (simplify
999  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1000  @0)
1002 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1003 (match negate_expr_p
1004  INTEGER_CST
1005  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1006        && TYPE_UNSIGNED (type))
1007       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1008           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1009 (match negate_expr_p
1010  FIXED_CST)
1011 (match negate_expr_p
1012  (negate @0)
1013  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1014 (match negate_expr_p
1015  REAL_CST
1016  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1017 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1018    ways.  */
1019 (match negate_expr_p
1020  VECTOR_CST
1021  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1022 (match negate_expr_p
1023  (minus @0 @1)
1024  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1025       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1026           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1027           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1029 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1030 (simplify
1031  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1032   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1033        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1034    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1036 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1037 (simplify
1038  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1039  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1040       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1041   (minus (negate @1) @0)))
1043 /* -(A - B) -> B - A.  */
1044 (simplify
1045  (negate (minus @0 @1))
1046  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1047       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1048           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1049           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1050   (minus @1 @0)))
1051 (simplify
1052  (negate (pointer_diff @0 @1))
1053  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1054   (pointer_diff @1 @0)))
1056 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1057 (simplify
1058  (minus @0 negate_expr_p@1)
1059  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1060  (plus @0 (negate @1))))
1062 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1063    when profitable.
1064    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1065    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1066    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1067    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1068 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1069  (simplify
1070   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1071   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1072          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1073          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1074         || types_match (@0, @1))
1075        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1076           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1077           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1078           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1079           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1080        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1081        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1082               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1083            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1084            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1085               mode.  */
1086            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1087            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1088               of its mode.  */
1089            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1090    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1092 (for bitop (bit_and bit_ior)
1093      rbitop (bit_ior bit_and)
1094   /* (x | y) & x -> x */
1095   /* (x & y) | x -> x */
1096  (simplify
1097   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1098   @0)
1099  /* (~x | y) & x -> x & y */
1100  /* (~x & y) | x -> x | y */
1101  (simplify
1102   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1103   (bitop @0 @1)))
1105 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1106 (simplify
1107   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1108   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1110 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1111 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1112  (simplify
1113   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1114   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
1116 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1117    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1118 (match truth_valued_p
1119  @0
1120  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1121 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1122  (match truth_valued_p
1123   (op @0 @1)))
1124 (match truth_valued_p
1125   (truth_not @0))
1127 (match (logical_inverted_value @0)
1128  (truth_not @0))
1129 (match (logical_inverted_value @0)
1130  (bit_not truth_valued_p@0))
1131 (match (logical_inverted_value @0)
1132  (eq @0 integer_zerop))
1133 (match (logical_inverted_value @0)
1134  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1135 (match (logical_inverted_value @0)
1136  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1138 /* X & !X -> 0.  */
1139 (simplify
1140  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1141  { build_zero_cst (type); })
1142 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1143 (for op (bit_ior bit_xor)
1144  (simplify
1145   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1146   { constant_boolean_node (true, type); }))
1147 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1148 (for op (eq ne)
1149  (simplify
1150   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1151   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1153 /* ~~x -> x */
1154 (simplify
1155   (bit_not (bit_not @0))
1156   @0)
1158 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1159 (simplify
1160  (bit_not (convert? (negate @0)))
1161  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1162       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1163   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1165 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1166 (simplify
1167  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1168  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1170 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1171 (simplify
1172  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1173  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1174       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1175   (convert (negate @0))))
1176 (simplify
1177  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1178  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1179       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1180   (convert (negate @0))))
1182 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1183 (simplify
1184  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1185  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1186   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1187 (simplify
1188  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1189  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1190   (convert (bit_xor @0 @1))))
1192 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1193 (simplify
1194  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1195  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1196   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1198 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1199 (simplify
1200  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1201  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1203 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1204 (simplify
1205  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1206  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1207       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1208   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1210 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1211 (for cmp (gt lt ge le)
1212 (simplify
1213  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1214   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1216 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1217    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1218 (for cmp (eq ne)
1219  (simplify
1220   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1221   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1222        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1223        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1224    (cmp @0 @2))))
1226 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1227    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1228 (for cmp (eq ne)
1229  (simplify
1230   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1231   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1232        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1233        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1234    (cmp @0 @2))))
1236 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1237    x * C RELOP y * C into:
1239    x RELOP y for nonnegative C
1240    y RELOP x for negative C  */
1241 (for cmp (lt gt le ge)
1242  (simplify
1243   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1244   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1245        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1246    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1247     (cmp @0 @2)
1248    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1249         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1250     (cmp @2 @0))))))
1252 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1253 (for cmp (le gt)
1254      icmp (gt le)
1255  (simplify
1256   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1257    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1258         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1259         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1260         && (wi::to_wide (@2)
1261             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1262     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1263      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1265 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1266 (for cmp (simple_comparison)
1267  (simplify
1268   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1269   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1270    (cmp @0 @1))))
1272 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1273 (for cmp (simple_comparison)
1274  (simplify
1275   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1276   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1277        && integer_nonzerop (@1)
1278        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1279        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1280    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1281            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1282                                                    &neg_overflow); }
1283     (switch
1284      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1285        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1286         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1287         (if (code == LT_EXPR)
1288          (lt @0 { lo; })
1289          (ge @0 { lo; }))))
1290      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1291        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1292         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1293         (if (code == LE_EXPR)
1294          (le @0 { hi; })
1295          (gt @0 { hi; }))))
1296      (if (!lo && !hi)
1297       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1298      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1299       (ge @0 { lo; }))
1300      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1301       (le @0 { hi; }))
1302      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1303       (lt @0 { lo; }))
1304      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1305       (gt @0 { hi; }))
1306      (if (GENERIC)
1307       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1308                            lo, hi); })
1309      (with
1310       {
1311         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1312         if (etype)
1313           {
1314             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1315               etype = unsigned_type_for (etype);
1316             hi = fold_convert (etype, hi);
1317             lo = fold_convert (etype, lo);
1318             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1319           }
1320       }
1321       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1322        (if (code == EQ_EXPR)
1323         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1324         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1326 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1327 (for op (lt le ge gt)
1328  (simplify
1329   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1330   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1331        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1332    (op @0 @1))))
1333 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1334 (for op (eq ne minus)
1335  (simplify
1336   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1337   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1338        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1339            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1340    (op @0 @1))))
1342 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1343 (for op (lt le ge gt)
1344  (simplify
1345   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1346   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1347        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1348    (op @0 @1))))
1349 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1350 (for op (eq ne minus)
1351  (simplify
1352   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1353   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1354        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1355            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1356    (op @0 @1))))
1357 /* And for pointers...  */
1358 (for op (simple_comparison)
1359  (simplify
1360   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1361   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1362    (op @0 @1))))
1363 (simplify
1364  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1365  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1366       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1367   (pointer_diff @0 @1)))
1369 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1370 (for op (lt le ge gt)
1371  (simplify
1372   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1373   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1374        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1375    (op @1 @0))))
1376 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1377 (for op (eq ne minus)
1378  (simplify
1379   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1380   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1381        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1382            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1383    (op @1 @0))))
1384 /* And for pointers...  */
1385 (for op (simple_comparison)
1386  (simplify
1387   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1388   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1389    (op @1 @0))))
1390 (simplify
1391  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1392  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1393       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1394   (pointer_diff @1 @0)))
1396 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1397 (for op (lt le gt ge)
1398  (simplify
1399   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1400   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1401        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1402        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1403    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1404 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1405 (for op (eq ne)
1406  (simplify
1407   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1408   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1409        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1410            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1411        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1412        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1413        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1414    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1415  (simplify
1416   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1417   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1418        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1419        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1420    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1422 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1423    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1424 (for op (simple_comparison)
1425  (simplify
1426   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1427   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1428        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1429            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1430                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1431        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1432    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1434 /* Transform:
1435  * (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1436  * (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.
1437  */
1438 (for cmp (eq ne)
1439      ocmp (lt ge)
1440  (simplify
1441   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1442   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1443        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1444    (ocmp @0 @1))))
1446 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1447 (for cmp (eq ne)
1448  (simplify
1449   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1450   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1451    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1453 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1454    possibly set.  */
1455 (match with_possible_nonzero_bits
1456  INTEGER_CST@0)
1457 (match with_possible_nonzero_bits
1458  SSA_NAME@0
1459  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1460 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1461 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1462  with_possible_nonzero_bits@0)
1463 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1464  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1466 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1467    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1468 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1469  INTEGER_CST@0)
1470 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1471  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1473 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1474 (for cmp (eq ne)
1475  (simplify
1476   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1477   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1478    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1480 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1481    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1482    zero throughout its computed value range,
1483    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1484    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1485    and 0's otherwise.
1486    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1487    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1488    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1490 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1491      outer_op (bit_xor bit_ior)
1492 (simplify
1493  (outer_op
1494   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1495  (with
1496   {
1497     bool fail = false;
1498     wide_int zero_mask_not;
1499     wide_int C0;
1500     wide_int cst_emit;
1502     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1503       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1504     else
1505       fail = true;
1507     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1508       {
1509         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1510         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1511       }
1512     else
1513       {
1514         C0 = wi::to_wide (@0);
1515         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1516       }
1517   }
1518   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1519    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1520    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1521     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1523 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1524 (simplify
1525   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1526   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1528 /* Pattern match
1529      tem1 = (long) ptr1;
1530      tem2 = (long) ptr2;
1531      tem3 = tem2 - tem1;
1532      tem4 = (unsigned long) tem3;
1533      tem5 = ptr1 + tem4;
1534    and produce
1535      tem5 = ptr2;  */
1536 (simplify
1537   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1538   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1539   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1540        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1541             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1542    @1))
1543 (simplify
1544   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1545   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1546    (convert @1)))
1548 /* Pattern match
1549      tem = (sizetype) ptr;
1550      tem = tem & algn;
1551      tem = -tem;
1552      ... = ptr p+ tem;
1553    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1554      ... = ptr & ~algn;  */
1555 (simplify
1556   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1557   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1558    (bit_and @0 { algn; })))
1560 /* Try folding difference of addresses.  */
1561 (simplify
1562  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1563  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1564   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1565    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1566     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1567 (simplify
1568  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1569  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1570   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1571    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1572     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1573 (simplify
1574  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1575  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1576       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1577   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1578    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1579     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1580 (simplify
1581  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1582  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1583       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1584   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1585    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1586     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1588 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1589    be able to fold this expression using the object or function's
1590    alignment.  */
1591 (simplify
1592  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1593  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1594       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1595   (with
1596    {
1597      unsigned int align;
1598      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1599      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1600    }
1601    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1602     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1603                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1606 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1607 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1609  /* Contract negates.  */
1610  /* A + (-B) -> A - B */
1611  (simplify
1612   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1613   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1614   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1615        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1616    (with
1617     {
1618      tree t1 = type;
1619      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1620          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1621        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1622     }
1623     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1624  /* A - (-B) -> A + B */
1625  (simplify
1626   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1627   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1628        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1629    (with
1630     {
1631      tree t1 = type;
1632      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1633          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1634        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1635     }
1636     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1637  /* -(T)(-A) -> (T)A
1638     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1639     happen without overflow.  */
1640  (simplify
1641   (negate (convert (negate @1)))
1642   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1643        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1644            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1645                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1646        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1647        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1648    (convert @1)))
1649  (simplify
1650   (negate (convert negate_expr_p@1))
1651   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1652        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1653             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1654             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1655            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1656    (convert (negate @1))))
1657  (simplify
1658   (negate (nop_convert (negate @1)))
1659   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1660        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1661    (view_convert @1)))
1663  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1664     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1665  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1666       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1668   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1669      irrespective of overflow issues.  */
1670   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1671   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1672   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1673   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1674   (simplify
1675     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1676     @1)
1677   (simplify
1678     (minus (minus @0 @1) @0)
1679     (negate @1))
1680   (simplify
1681     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1682     @0)
1683   (simplify
1684    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1685    (negate @1))
1686   (simplify
1687    (minus @0 (minus @0 @1))
1688    @1)
1689   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1690   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1691   /* More cases are handled with comparisons.  */
1692   (simplify
1693    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1694    (plus @2 @1))
1695   (simplify
1696    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1697    (minus @2 @1))
1698   (simplify
1699    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1700    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1701         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1702     (pointer_diff @2 @1)))
1703   (simplify
1704    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1705    (plus @1 @2))
1707   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1708      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1709      scalars.  */
1710   (for outer_op (plus minus)
1711    (for inner_op (plus minus)
1712         neg_inner_op (minus plus)
1713     (simplify
1714      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1715                CONSTANT_CLASS_P@2)
1716      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1717      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1718       (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1719        (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1720        (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1))))
1721       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1722            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1723        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1724         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1725         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1726        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1727           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1728           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1729        (if (types_match (type, @0))
1730         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1731                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1732                                         type, @1, @2); }
1733          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1734           (inner_op @0 { cst; } )
1735           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1736           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1737                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1738            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1739            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1740            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1741             (view_convert (inner_op
1742                            (view_convert:utype @0)
1743                            (view_convert:utype
1744                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1746   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1747   (for outer_op (plus minus)
1748    (simplify
1749     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1750     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1751      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1752       (minus { cst; } @0)))))
1754   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1755   (simplify
1756    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1757    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1758     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1759      (plus { cst; } @0))))
1761   /* ~A + A -> -1 */
1762   (simplify
1763    (plus:c (bit_not @0) @0)
1764    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1765     { build_all_ones_cst (type); }))
1767   /* ~A + 1 -> -A */
1768   (simplify
1769    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1770    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1771     (negate (convert @0))))
1773   /* -A - 1 -> ~A */
1774   (simplify
1775    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1776    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1777         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1778     (bit_not (convert @0))))
1780   /* -1 - A -> ~A */
1781   (simplify
1782    (minus integer_all_onesp @0)
1783    (bit_not @0))
1785   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1786   (simplify
1787    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1788     (convert? @0))
1789    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1790         /* For integer types, if A has a smaller type
1791            than T the result depends on the possible
1792            overflow in P + A.
1793            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1794            However, if an overflow in P + A would cause
1795            undefined behavior, we can assume that there
1796            is no overflow.  */
1797         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1798             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1799     (convert @1)))
1800   (simplify
1801    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1802     (convert @0))
1803    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1804         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1805            final type requires a sign- or zero-extension,
1806            then we have to punt - it is not defined which
1807            one is correct.  */
1808         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1809             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1810             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1811     (convert @1)))
1812    (simplify
1813     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1814     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1815        thus sign-extended if necessary.  */
1816     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1817      (convert (convert:stype @1))))
1819   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1820   (simplify
1821    (minus (convert? @0)
1822     (convert (plus:c @@0 @1)))
1823    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1824         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1825         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1826     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1827      (convert (negate (convert:utype @1))))
1828     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1829          /* For integer types, if A has a smaller type
1830             than T the result depends on the possible
1831             overflow in P + A.
1832             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1833             However, if an overflow in P + A would cause
1834             undefined behavior, we can assume that there
1835             is no overflow.  */
1836          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1837              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1838      (negate (convert @1)))))
1839   (simplify
1840    (minus (convert @0)
1841     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1842    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1843         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1844         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1845     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1846      (convert (negate (convert:utype @1))))
1847     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1848          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1849             final type requires a sign- or zero-extension,
1850             then we have to punt - it is not defined which
1851             one is correct.  */
1852          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1853              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1854              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1855      (negate (convert @1)))))
1856    (simplify
1857     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1858     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1859        thus sign-extended if necessary.  */
1860     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1861      (negate (convert (convert:stype @1)))))
1863   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1864   (simplify
1865    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1866     (convert (plus:c @0 @2)))
1867    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1868         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1869         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1870         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
1871     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1872      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1873     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1874           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
1875          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1876              /* For integer types, if A has a smaller type
1877                 than T the result depends on the possible
1878                 overflow in P + A.
1879                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1880                 However, if an overflow in P + A would cause
1881                 undefined behavior, we can assume that there
1882                 is no overflow.  */
1883              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1884                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1885                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
1886                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
1887      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1888   (simplify
1889    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1890     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1891    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1892         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1893         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1894     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1895      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1896     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1897          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1898             final type requires a sign- or zero-extension,
1899             then we have to punt - it is not defined which
1900             one is correct.  */
1901          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1902              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1903              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1904              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1905              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1906      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1907    (simplify
1908     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1909     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1910        thus sign-extended if necessary.  */
1911     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1912      (minus (convert (convert:stype @1)) (convert (convert:stype @2)))))))
1915 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1917 (for minmax (min max FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
1918  (simplify
1919   (minmax @0 @0)
1920   @0))
1921 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1922 (simplify
1923  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1924  @1)
1925 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1926 (simplify
1927  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1928  @1)
1929 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1930 (simplify
1931  (max:c @0 (negate @0))
1932  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1933       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1934           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1935   (abs @0)))
1936 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1937 (simplify
1938  (min:c @0 (negate @0))
1939  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1940       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1941           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1942   (negate (abs @0))))
1943 (simplify
1944  (min @0 @1)
1945  (switch
1946   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1947        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1948        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1949    @1)
1950   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1951        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1952        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1953    @0)))
1954 (simplify
1955  (max @0 @1)
1956  (switch
1957   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1958        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1959        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1960    @1)
1961   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1962        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1963        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1964    @0)))
1966 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1967 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1968 (simplify
1969  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1970   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1971    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1972     @2
1973     @0)))
1975 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1976 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1977 (simplify
1978  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1979   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1980    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1981     @0
1982     @2)))
1984 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1985    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1986 (for minmax (min max)
1987  (simplify
1988   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1989   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1990        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1991        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1992        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1993    (minmax @1 (convert @2)))))
1995 (for minmax (FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
1996  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1997     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1998  (simplify
1999   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2000   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2001        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2002    @0)))
2003 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2004    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2005    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2006    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2007    worry about it either.  */
2008 (if (flag_finite_math_only)
2009  (simplify
2010   (FMIN @0 @1)
2011   (min @0 @1))
2012  (simplify
2013   (FMIN_FN @0 @1)
2014   (min @0 @1))
2015  (simplify
2016   (FMAX @0 @1)
2017   (max @0 @1))
2018  (simplify
2019   (FMAX_FN @0 @1)
2020   (max @0 @1)))
2021 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2022 (for minmax (min max FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
2023      maxmin (max min FMAX FMAX_FN FMIN FMAX_FN)
2024  (simplify
2025   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2026   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2027        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2028            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2029    (negate (maxmin @0 @1)))))
2030 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2031    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2032 (for minmax (min max)
2033  maxmin (max min)
2034  (simplify
2035   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2036   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2038 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2039 (for minmax (min min max max)
2040      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2041      out    (le  gt  ge  lt )
2042  (simplify
2043   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2044   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2045    (out @0 @1))))
2046 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2047    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2048 (for cmp (eq ne)
2049  (simplify
2050   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2051   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2052                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2053    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2054    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2055                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2056     (cmp @0 @2)))))
2057 (for cmp (eq ne)
2058  (simplify
2059   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2060   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2061                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2062    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2063    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2064                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2065     (cmp @0 @2)))))
2066 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2067 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2068      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2069      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2070  (simplify
2071   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2072   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2074 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2076 (for rotate (lrotate rrotate)
2077  (simplify
2078   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2079   @0))
2081 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2082 (simplify
2083  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2084  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2085       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2086   @0))
2088 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2089 (simplify
2090  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2091  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2092   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2094 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2095    types.  */
2096 (simplify
2097  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2098  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2099       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2100   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2102 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2103  (simplify
2104   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2105   (non_lvalue @0))
2106  (simplify
2107   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2108   @0)
2109  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2110     if vector2 is uniform.  */
2111  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2112   (simplify
2113    (shiftrotate @0 vec@1)
2114    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2115     (if (tem)
2116      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2118 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2119    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2120 #if GIMPLE
2121 (for shift (lshift rshift)
2122  (simplify
2123   (shift @0 SSA_NAME@1)
2124    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2125     (with {
2126       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2127       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2128      }
2129      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2130       @0)))))
2131 #endif
2133 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2134    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2135 (simplify
2136  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2137  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2138                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2139                                            element_precision (type)), @1); }))
2141 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2142 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2143  (simplify
2144   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2145   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2146    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2147         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2148         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2149         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2150     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2151                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2152      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2153         being well defined.  */
2154      (if (low >= prec)
2155       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2156        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2157        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2158         { build_zero_cst (type); }
2159         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2160       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2163 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2164    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2165 (for cmp (ne eq)
2166      icmp (eq ne)
2167  (simplify
2168   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2169   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2171 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2172    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2173    if CST2 != 0.  */
2174 (for cmp (ne eq)
2175  (simplify
2176   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2177   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2178    (if (cand < 0
2179         || (!integer_zerop (@2)
2180             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2181     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2182     (if (!integer_zerop (@2)
2183          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2184      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2186 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2187         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2188    if the new mask might be further optimized.  */
2189 (for shift (lshift rshift)
2190  (simplify
2191   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2192            INTEGER_CST@2)
2193    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2194         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2195         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2196         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2197         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2198     (with
2199      {
2200        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2201        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2202        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2203        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2204        unsigned int prec;
2206        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2207          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2208        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2209                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2210          {
2211            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2212            tree arg00 = @0;
2213            /* See if more bits can be proven as zero because of
2214               zero extension.  */
2215            if (@3 != @0
2216                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2217              {
2218                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2219                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2220                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2221                  {
2222                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2223                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2224                    if (shiftc < prec)
2225                      shift_type = inner_type;
2226                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2227                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2228                       is all ones.  */
2229                  }
2230              }
2231            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2232            if (shiftc < prec)
2233              {
2234                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2235                zerobits <<= prec - shiftc;
2236              }
2237            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2238               can contain actually sign bits, so no transformation is
2239               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2240               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2241            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2242                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2243              {
2244                if ((mask & zerobits) == 0)
2245                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2246                else
2247                  zerobits = 0;
2248              }
2249          }
2250      }
2251      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2252      (if ((mask & zerobits) == mask)
2253       { build_int_cst (type, 0); }
2254       (with { newmask = mask | zerobits; }
2255        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2256         (with
2257          {
2258            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2259               mode's mask.  */
2260            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2261                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2262              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2263                break;
2264          }
2265          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2266               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2267           (with
2268            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2269            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2270             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2271              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2272              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2274 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2275    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2276 (for shift (lshift rshift)
2277  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2278   (simplify
2279    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2280    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2281     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2282      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2284 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2285 (simplify
2286  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2287   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2288        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2289            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2290            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2291    (with
2292     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2293      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2295 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2296    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2297 (for rotate (lrotate rrotate)
2298  (simplify
2299   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2300    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2301          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2302          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2303         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2304             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2305     (with
2306      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2307       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2309 /* Simplifications of conversions.  */
2311 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2312 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2313  (simplify
2314   (cvt @0)
2315   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2316        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2317    @0)))
2319 /* Contract view-conversions.  */
2320 (simplify
2321   (view_convert (view_convert @0))
2322   (view_convert @0))
2324 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2325    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2326 (simplify
2327   (view_convert @0)
2328   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2329        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2330        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2331    (convert @0)))
2333 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2334    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2335 (simplify
2336   (view_convert (convert@0 @1))
2337   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2338        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2339        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2340        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2341            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2342                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2343    (view_convert @1)))
2345 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2346    barriers can be removed.  */
2347 (simplify
2348  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2349  @0)
2350 (simplify
2351  (paren (paren@1 @0))
2352  @1)
2354 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2355 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2356  (for icvt (convert float)
2357   (simplify
2358    (ocvt (icvt@1 @0))
2359    (with
2360     {
2361       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2362       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2363       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2364       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2365       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2366       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2367       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2368       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2369       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2370       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2371       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2372       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2373       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2374       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2375       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2376       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2377       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2378       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2379       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2380       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2381     }
2382    (switch
2383     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2384        handled below, if we are converting something to its own
2385        type via an object of identical or wider precision, neither
2386        conversion is needed.  */
2387     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2388           || (GENERIC
2389               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2390          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2391              || (inter_float && final_float))
2392          && inter_prec >= final_prec)
2393      (ocvt @0))
2395     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2396        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2397        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2398        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2399        then we sometimes need the middle conversion.  */
2400     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2401          && (final_int || final_float)
2402          && inter_prec >= inside_prec
2403          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2404      (ocvt @0))
2406     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2407        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2408        final conversion does not change precision we can drop the
2409        intermediate conversion.  */
2410     (if (inside_int && inter_int && final_int
2411          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2412               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2413              || final_prec == inter_prec))
2414      (ocvt @0))
2416     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2417         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2418         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2419         - the intermediate type is narrower than both initial and
2420           final, or
2421         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2422           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2423         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2424           intermediate and final types differ, or
2425         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2426           initial and intermediate types differ.  */
2427     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2428          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2429          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2430          && ! (inside_int && inter_int
2431                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2432                && inter_prec < final_prec)
2433          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2434              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2435          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2436          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2437      (ocvt @0))
2439     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2440        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2441     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2442          && final_int && inter_int && inside_int
2443          && final_prec == inside_prec
2444          && final_prec > inter_prec
2445          && inter_unsignedp)
2446      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2447                               (inside_type,
2448                                wi::mask (inter_prec, false,
2449                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2451     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2452        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2453        floating-point conversion.  */
2454     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2455          && inside_int && inter_float && final_int &&
2456          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2457          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2458      (convert @0)))))))
2460 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2461    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2462    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2463 (simplify
2464   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2465   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2466        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2467        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2468        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2469                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2470    (convert @0)))
2473 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2474 (simplify
2475   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2476   (convert @0))
2478 /* Canonicalization of binary operations.  */
2480 /* Convert X + -C into X - C.  */
2481 (simplify
2482  (plus @0 REAL_CST@1)
2483  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2484   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2485    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2486     (minus @0 { tem; })))))
2488 /* Convert x+x into x*2.  */
2489 (simplify
2490  (plus @0 @0)
2491  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2492   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2493   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2494    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2496 /* 0 - X  ->  -X.  */
2497 (simplify
2498  (minus integer_zerop @1)
2499  (negate @1))
2500 (simplify
2501  (pointer_diff integer_zerop @1)
2502  (negate (convert @1)))
2504 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2505    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2506    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2507 (simplify
2508  (minus real_zerop@0 @1)
2509  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2510   (negate @1)))
2512 /* Transform x * -1 into -x.  */
2513 (simplify
2514  (mult @0 integer_minus_onep)
2515  (negate @0))
2517 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2518    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2519 (simplify
2520  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2521  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2522       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2523   (mult (mult @0 @2) @1)))
2525 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2526    number.  */
2527 (match compositional_complex
2528  (convert? (complex @0 @1)))
2530 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2531 (simplify
2532  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2533  @0)
2534 (simplify
2535  (realpart (complex @0 @1))
2536  @0)
2537 (simplify
2538  (imagpart (complex @0 @1))
2539  @1)
2541 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2542 (simplify
2543  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2544  (convert (realpart @0)))
2545 (simplify
2546  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2547  (convert (negate (imagpart @0))))
2548 (for part (realpart imagpart)
2549  (for op (plus minus)
2550   (simplify
2551    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2552    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2553 (simplify
2554  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2555  (convert (COS @0)))
2556 (simplify
2557  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2558  (convert (SIN @0)))
2560 /* conj(conj(x)) -> x  */
2561 (simplify
2562  (conj (convert? (conj @0)))
2563  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2564   (convert @0)))
2566 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2567 (simplify
2568  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2569  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2570   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2572 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2573 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2574  (simplify
2575   (bswap (bswap @0))
2576   @0)
2577  (simplify
2578   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2579   (bit_not @0))
2580  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2581   (simplify
2582    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2583    (bitop @0 (bswap @1)))))
2586 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2588 /* Simplify constant conditions.
2589    Only optimize constant conditions when the selected branch
2590    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2591    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2592    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2593    this one as we depend on doing this transform before possibly
2594    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2595    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2596    genmatch cannot handle.  */
2597 (simplify
2598  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2599  (if (integer_zerop (@0))
2600   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2601    @2)
2602   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2603    @1)))
2604 (simplify
2605  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2606  (if (integer_all_onesp (@0))
2607   @1
2608   (if (integer_zerop (@0))
2609    @2)))
2611 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2612    be extended.  */
2613 /* This pattern implements two kinds simplification:
2615    Case 1)
2616    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2617      1) Conversions are type widening from smaller type.
2618      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2619      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2620    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2621    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2622    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2623    referred var is always benefitial for complicated cases.
2625    Case 2)
2626    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2627 (for cmp (lt le gt ge eq)
2628  (simplify
2629   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2630   (with
2631    {
2632      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2633      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2634      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2636      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2637          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2638          && (types_match (c1_type, from_type)
2639              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2640                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2641                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2642          && (types_match (c2_type, from_type)
2643              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2644                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2645                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2646        {
2647          if (cmp != EQ_EXPR)
2648            {
2649              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2650                {
2651                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2652                  if (cmp == LE_EXPR)
2653                    code = LT_EXPR;
2654                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2655                  if (cmp == GT_EXPR)
2656                    code = GE_EXPR;
2657                }
2658              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2659                {
2660                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2661                  if (cmp == LT_EXPR)
2662                    code = LE_EXPR;
2663                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2664                  if (cmp == GE_EXPR)
2665                    code = GT_EXPR;
2666                }
2667              if (code != ERROR_MARK
2668                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2669                {
2670                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2671                    code = MIN_EXPR;
2672                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2673                    code = MAX_EXPR;
2674                }
2675            }
2676          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2677          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2678            code = EQ_EXPR;
2679        }
2680    }
2681    (if (code == MAX_EXPR)
2682     (convert (max @1 (convert @2)))
2683     (if (code == MIN_EXPR)
2684      (convert (min @1 (convert @2)))
2685      (if (code == EQ_EXPR)
2686       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2687                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2689 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2691      1) OP is PLUS or MINUS.
2692      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2693      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2695    This pattern also handles special cases like:
2697      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2698         integer zero.  In this case,
2699           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2700           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2701      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2702         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2703         code.
2705    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2706    simplified at the moment because C standard requires additional
2707    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2708    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2709 (for op (plus minus)
2710  (for cmp (lt le gt ge)
2711   (simplify
2712    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2713    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2714     (if (types_match (from_type, to_type)
2715          /* Check if it is special case A).  */
2716          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2717              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2718              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2719              && integer_zerop (@1)
2720              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2721      (with
2722       {
2723         bool overflow = false;
2724         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2725         wide_int real_c1;
2726         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2727         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2728         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2729         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2731         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2732             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2733             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2734         if (!types_match (from_type, to_type))
2735           {
2736             if (cmp_code == LT_EXPR)
2737               cmp_code = GT_EXPR;
2738             if (cmp_code == GE_EXPR)
2739               cmp_code = LE_EXPR;
2740             c1 = wi::max_value (to_type);
2741           }
2742         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2743            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2744            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2745            if it is undefined.  */
2746         if (op == PLUS_EXPR)
2747           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2748         else
2749           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2751         code = cmp_code;
2752         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2753           {
2754             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2755                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2756             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2757                 && !overflow)
2758               {
2759                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2760                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2761                   code = LT_EXPR;
2762                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2763                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2764                   code = GE_EXPR;
2765               }
2766             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2767                 && !overflow)
2768               {
2769                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2770                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2771                   code = LE_EXPR;
2772                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2773                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2774                   code = GT_EXPR;
2775               }
2776             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2777               {
2778                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2779                   code = MIN_EXPR;
2780                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2781                   code = MAX_EXPR;
2782               }
2783           }
2784       }
2785       (if (code == MAX_EXPR)
2786        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2787            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2788        (if (code == MIN_EXPR)
2789         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2790             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2792 (for cnd (cond vec_cond)
2793  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2794  (simplify
2795   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2796   (cnd @0 @1 @3))
2797  (simplify
2798   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2799   (cnd @0 @1 @3))
2800  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2801  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2802     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2803     The following is still important to merge then and else arm cases
2804     from if-conversion.  */
2805  (simplify
2806   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2807   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2808        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2809        && invert_tree_comparison
2810            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2811        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2812        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2813    (cnd @0 @1 @3)))
2814  (simplify
2815   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2816   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2817        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2818        && invert_tree_comparison
2819            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2820        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2821        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2822    (cnd @0 @3 @4)))
2824  /* A ? B : B -> B.  */
2825  (simplify
2826   (cnd @0 @1 @1)
2827   @1)
2829  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2830  (simplify
2831   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2832   (cnd @0 @2 @1)))
2834 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2835    return all -1 or all 0 results.  */
2836 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2837    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2838 (simplify
2839  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2840  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2841       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2842       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2843           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2844   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2846 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2847 (simplify
2848  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2849  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2850       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2851       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2852           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2853   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2856 /* Simplifications of comparisons.  */
2858 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2859    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2860    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2861 (for cmp  (le gt)
2862      acmp (lt ge)
2863  (simplify
2864   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2865   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2866    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2867 (for cmp  (ge lt)
2868      acmp (gt le)
2869  (simplify
2870   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2871   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2872    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2875 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2876    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2877    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2878    that with expression code iteration.  */
2879 (for cmp (tcc_comparison)
2880      icmp (inverted_tcc_comparison)
2881      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2882  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2883     and handle some more cases by using
2884       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2885     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2886     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2887  (simplify
2888   (bit_not (cmp @0 @1))
2889   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2890        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2891    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2892       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2893       a computed operator in the replacement tree thus we have
2894       to play the trick below.  */
2895    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2896              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2897     (if (ic == icmp)
2898      (icmp @0 @1)
2899      (if (ic == ncmp)
2900       (ncmp @0 @1))))))
2901  (simplify
2902   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2903   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2904             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2905    (if (ic == icmp)
2906     (icmp @0 @1)
2907     (if (ic == ncmp)
2908      (ncmp @0 @1))))))
2910 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2911    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2912    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2913    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2914    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2915 (for cmp (eq ne)
2916  (for sub (minus pointer_diff)
2917   (simplify
2918    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2919    (if (single_use (@2))
2920     (cmp @0 @1)))))
2922 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2923    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2924    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2925    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2926 (for cmp (simple_comparison)
2927      scmp (swapped_simple_comparison)
2928  (simplify
2929   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2930   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2931   (if (integer_zerop (@1))
2932    (cmp @1 @2)
2933    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2934         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2935         && single_use (@3))
2936     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2937     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2938      (scmp @0 @2)
2939      (cmp @0 @2))))))
2941 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2942    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2943 (for cmp (eq ge le)
2944  (simplify
2945   (cmp @0 @0)
2946   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2947        || ! HONOR_NANS (@0))
2948    { constant_boolean_node (true, type); }
2949    (if (cmp != EQ_EXPR)
2950     (eq @0 @0)))))
2951 (for cmp (ne gt lt)
2952  (simplify
2953   (cmp @0 @0)
2954   (if (cmp != NE_EXPR
2955        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2956        || ! HONOR_NANS (@0))
2957    { constant_boolean_node (false, type); })))
2958 (for cmp (unle unge uneq)
2959  (simplify
2960   (cmp @0 @0)
2961   { constant_boolean_node (true, type); }))
2962 (for cmp (unlt ungt)
2963  (simplify
2964   (cmp @0 @0)
2965   (unordered @0 @0)))
2966 (simplify
2967  (ltgt @0 @0)
2968  (if (!flag_trapping_math)
2969   { constant_boolean_node (false, type); }))
2971 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2972 (for cmp (simple_comparison)
2973  (simplify
2974   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2975   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2976    (cmp @1 @0))))
2978 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2979 (for cmp (simple_comparison)
2980      scmp (swapped_simple_comparison)
2981  (simplify
2982   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2983   (if (single_use (@2)
2984        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2985    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2987 (for cmp (simple_comparison)
2988  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2989  (simplify
2990   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2991   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2992        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2993            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2994        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2995            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2996    (with
2997     {
2998       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2999       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3000         {
3001           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3002           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3003               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3004             type1 = float_type_node;
3005           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3006               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3007             type1 = double_type_node;
3008         }
3009       tree newtype
3010         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3011            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3012     }
3013     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3014      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3016  (simplify
3017   (cmp @0 REAL_CST@1)
3018   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3019   (switch
3020    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3021    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3022     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3023    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3024    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3025         && ! HONOR_SNANS (@1))
3026     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3027    /* Fold comparisons against infinity.  */
3028    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3029         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3030     (with
3031      {
3032        REAL_VALUE_TYPE max;
3033        enum tree_code code = cmp;
3034        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3035        if (neg)
3036          code = swap_tree_comparison (code);
3037      }
3038      (switch
3039       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
3040       (if (code == GT_EXPR
3041            && ! HONOR_SNANS (@0))
3042        { constant_boolean_node (false, type); })
3043       (if (code == LE_EXPR)
3044        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
3045        (if (! HONOR_NANS (@0))
3046         { constant_boolean_node (true, type); }
3047         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
3048         (eq @0 @0)))
3049       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
3050       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
3051        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3052         (if (neg)
3053          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3054          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3055       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3056       (if (code == LT_EXPR)
3057        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3058         (if (neg)
3059          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3060          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3061       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
3062       (if (code == NE_EXPR)
3063        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3064         (if (! HONOR_NANS (@0))
3065          (if (neg)
3066           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3067           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3068          (if (neg)
3069           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3070            { build_one_cst (type); })
3071           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3072            { build_one_cst (type); }))))))))))
3074  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3075     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3076     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3077     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3078  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3079   (for op (plus minus)
3080    (simplify
3081     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3082     (with
3083      {
3084        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3085                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3086      }
3087      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3088       (cmp @0 { tem; }))))))
3090  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3091     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3092     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3093     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3094  (if (flag_associative_math)
3095   (simplify
3096    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3097    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3098     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3099      (cmp { tem; } @1)))))
3101  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3102  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3103       && ! flag_errno_math)
3104   (for sq (SQRT)
3105    (simplify
3106     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3107     (switch
3108      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3109       (switch
3110        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3111        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3112         { constant_boolean_node (false, type); })
3113        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3114           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3115        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3116         { constant_boolean_node (true, type); })
3117        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3118        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3119      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3120       (switch
3121        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3122        (if (cmp == LT_EXPR)
3123         { constant_boolean_node (false, type); })
3124        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3125        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3126         { constant_boolean_node (true, type); })
3127        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3128        (if (cmp == LE_EXPR)
3129         (eq @0 @1))
3130        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3131           == or !=.  In the last case:
3133             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3135           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3136           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3137        (cmp @0 @1)))
3138      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3139       (with
3140        {
3141          REAL_VALUE_TYPE c2;
3142          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3143                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3144          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3145        }
3146        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3147         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3148         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3149          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3150          { constant_boolean_node (false, type); })
3151         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3152         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3153      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3154       (with
3155        {
3156          REAL_VALUE_TYPE c2;
3157          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3158                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3159          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3160        }
3161        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3162         (switch
3163          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3164             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3165          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3166           { constant_boolean_node (true, type); })
3167          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3168             don't care about NaNs.  */
3169          (if (! HONOR_NANS (@0))
3170           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3171          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3172             don't care about Infinities.  */
3173          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3174           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3175          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3176          (if (GENERIC)
3177           (truth_andif
3178            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3179            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3180         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3181         (if (! HONOR_NANS (@0))
3182          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3183          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3184          (if (GENERIC)
3185           (truth_andif
3186            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3187            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3188    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3189    (simplify
3190     (cmp (sq @0) (sq @1))
3191       (if (! HONOR_NANS (@0))
3192         (cmp @0 @1))))))
3194 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3195 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3196      icmp (le le eq ne ge ge)
3197  (simplify
3198   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3199    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3200         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3201     (with
3202      {
3203        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3204        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3205        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3206        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3207        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3208           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3209           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3210           -fno-signaling-nans.  */
3211        bool exception_p
3212          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3213                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3214        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3215           only one mantissa bit.  */
3216        bool signed_p = isign == SIGNED;
3217        bool itype_fits_ftype_p
3218          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3219      }
3220      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3221         -fno-trapping-math.  */
3222      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3223       (with
3224        {
3225          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3226          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3227          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3229          REAL_VALUE_TYPE icst;
3230          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3231            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3232          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3233            real_floor (&icst, fmt, cst);
3234          else
3235            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3237          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3239          bool overflow_p = false;
3240          wide_int icst_val
3241            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3242        }
3243        (switch
3244         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3245         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3246          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3247                                   type); })
3248         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3249          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3250                                   type); })
3251         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3252         (if (cst_int_p)
3253          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3254                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3255         )
3256         /* When CST is fractional, optimize
3257             (FTYPE) N == CST -> 0
3258             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3259         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3260          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3261         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3262         (with
3263          {
3264            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3265          }
3266          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3268 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3269 (for cmp (eq ne)
3270  (simplify
3271   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3272   (if (!integer_zerop (@1))
3273    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3274     (cmp @0 @2)
3275     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3276      (with
3277       {
3278         bool ovf;
3279         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3280                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3281       }
3282       (if (ovf)
3283        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3284        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3285 (for cmp (lt le gt ge)
3286  (simplify
3287   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3288   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3289    (with
3290     {
3291       bool ovf;
3292       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3293                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3294     }
3295     (if (ovf)
3296      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3297                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3298                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3299      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3301 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3302 (simplify
3303  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3304  (if (types_match (@0, @1))
3305   (unordered @0 @1)))
3306 (simplify
3307  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3308  (if (types_match (@0, @1))
3309   (ordered @0 @1)))
3310 (simplify
3311  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3312  @2)
3313 (simplify
3314  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3315  @2)
3317 /* Simple range test simplifications.  */
3318 /* A < B || A >= B -> true.  */
3319 (for test1 (lt le le le ne ge)
3320      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3321  (simplify
3322   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3323   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3324        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3325    { constant_boolean_node (true, type); })))
3326 /* A < B && A >= B -> false.  */
3327 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3328      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3329  (simplify
3330   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3331   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3332        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3333    { constant_boolean_node (false, type); })))
3335 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3336    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3338    Note that comparisons
3339      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3340      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3341    will be canonicalized to above so there's no need to
3342    consider them here.
3343  */
3345 (for cmp (le gt)
3346      eqcmp (eq ne)
3347  (simplify
3348   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3349   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3350    (with
3351     {
3352      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3353      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3354      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3355      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3356      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3357     }
3358     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3359          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3360       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3361              { build_zero_cst (ty); }))))))
3363 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3364 (for cmp (tcc_comparison)
3365      scmp (swapped_tcc_comparison)
3366  (simplify
3367   (cmp (negate @0) (negate @1))
3368   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3369        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3370            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3371    (scmp @0 @1)))
3372  (simplify
3373   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3374   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3375        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3376            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3377    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3378     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3379      (scmp @0 { tem; }))))))
3381 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3382 (for op (eq ne)
3383  (simplify
3384   (op (abs @0) zerop@1)
3385   (op @0 @1)))
3387 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3388    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3389 (for cmp (simple_comparison)
3390  (simplify
3391   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3392   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3393        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3394           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3395        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3396             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3397             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3398        && single_use (@0))
3399    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3400         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3401             || @1 != @10)
3402         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3403             || cmp == NE_EXPR
3404             || cmp == EQ_EXPR)
3405         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3406     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3407        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3408        constant which fold_convert produces.  */
3409     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3410      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3411                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3412      (cmp @00 (convert @1)))
3414     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3415      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3416      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3417            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3418            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3419                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3420           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3421               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3422                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3423                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3424                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3425               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3426                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3427                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3428       (cmp @00 (convert @10))
3429       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3430            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3431            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3432        (with
3433         {
3434           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3435           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3436           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3437           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3438         }
3439         (if (above || below)
3440          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3441           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3442           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3443            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3444            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3445             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3447 (for cmp (eq ne)
3448  /* A local variable can never be pointed to by
3449     the default SSA name of an incoming parameter.
3450     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3451  (simplify
3452   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3453   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3454        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3455    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3456     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3457          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3458      (if (cmp == NE_EXPR)
3459       { constant_boolean_node (true, type); }
3460       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3462 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3463 (for cmp (eq ne)
3465  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3466     Similarly for NE_EXPR.  */
3467  (simplify
3468   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3469   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3470        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3471    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3473  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3474  (simplify
3475   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3476   (cmp @0 @1))
3478  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3479     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3480  (simplify
3481   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3482   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3484  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3485  (simplify
3486   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3487   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3488    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3490  (simplify
3491   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3492   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3493    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3495 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3496    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3497 (for cmp (eq ne)
3498      icmp (ne eq)
3499  (simplify
3500   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3501   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3503 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3504    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3505 (simplify
3506  (cond
3507   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3508   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3509  (with {
3510     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3511                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3512   }
3513   (if (shift > 0)
3514    (bit_and
3515     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3516    (bit_and
3517     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3519 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3520    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3521 (for cmp (eq ne)
3522      ncmp (ge lt)
3523  (simplify
3524   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3525   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3526        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3527        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3528        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3529    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3530     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3532 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3533    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3534 (simplify
3535  (cond
3536   (lt @0 integer_zerop)
3537   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3538  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3539   (with {
3540     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3541    }
3542    (if (shift >= 0)
3543     (bit_and
3544      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3545      @1)
3546     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3547        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3548     (bit_and (convert @0) @1)))))
3550 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3551    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3552    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3553    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3554 (for cmp (simple_comparison)
3555  (simplify
3556   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3557   (with
3558    {
3559      HOST_WIDE_INT off0, off1;
3560      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3561      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3562      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3563        {
3564          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
3565          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3566        }
3567      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3568        {
3569          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
3570          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3571        }
3572    }
3573    (if (base0 && base1)
3574     (with
3575      {
3576        int equal = 2;
3577        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3578           the value expressions might point to fields/elements
3579           of other vars etc.  */
3580        if (GENERIC
3581            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3582                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3583          ;
3584        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3585                 && decl_in_symtab_p (base1))
3586          equal = symtab_node::get_create (base0)
3587                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3588        else if ((DECL_P (base0)
3589                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3590                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3591                 && (DECL_P (base1)
3592                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3593                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3594          equal = (base0 == base1);
3595      }
3596      (if (equal == 1)
3597       (switch
3598        (if (cmp == EQ_EXPR)
3599         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
3600        (if (cmp == NE_EXPR)
3601         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
3602        (if (cmp == LT_EXPR)
3603         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
3604        (if (cmp == LE_EXPR)
3605         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
3606        (if (cmp == GE_EXPR)
3607         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
3608        (if (cmp == GT_EXPR)
3609         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
3610       (if (equal == 0
3611            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3612            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3613            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3614                || off0 == off1))
3615        (switch
3616         (if (cmp == EQ_EXPR)
3617          { constant_boolean_node (false, type); })
3618         (if (cmp == NE_EXPR)
3619          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3621 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3622 (for neeq (ne eq)
3623  (simplify
3624   (neeq @0 @1)
3625   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3626        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3627    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3629 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3630    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3631    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3632    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3633    canonicalizaion is not wanted.  */
3635 (for cmp (ne eq)
3636  (simplify
3637   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3638   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3639         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3640       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3641           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3642    (cmp @0 (convert @1)))))
3644 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3645 (for cmp (lt gt le ge)
3646  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3647     the specified precision will have known values.  */
3648  (simplify
3649   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3650   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3651        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3652    (with
3653     {
3654       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3655       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3656       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3657       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3658       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3659     }
3660     (switch
3661      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3662       (switch
3663        (if (cmp == GT_EXPR)
3664         { constant_boolean_node (false, type); })
3665        (if (cmp == GE_EXPR)
3666         (eq @2 @1))
3667        (if (cmp == LE_EXPR)
3668         { constant_boolean_node (true, type); })
3669        (if (cmp == LT_EXPR)
3670         (ne @2 @1))))
3671      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3672       (switch
3673        (if (cmp == LT_EXPR)
3674         { constant_boolean_node (false, type); })
3675        (if (cmp == LE_EXPR)
3676         (eq @2 @1))
3677        (if (cmp == GE_EXPR)
3678         { constant_boolean_node (true, type); })
3679        (if (cmp == GT_EXPR)
3680         (ne @2 @1))))
3681      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3682       (switch
3683        (if (cmp == GT_EXPR)
3684         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3685        (if (cmp == LE_EXPR)
3686         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3687      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3688       (switch
3689        (if (cmp == GE_EXPR)
3690         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3691        (if (cmp == LT_EXPR)
3692         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3693      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3694           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3695           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3696              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3697              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3698              max associated with this sign bit.  */
3699           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3700           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3701           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3702       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3703          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3704       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3705        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3706         (if (cmp == LE_EXPR)
3707          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3708          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3710 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3711  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3712  (simplify
3713   (cmp @0 REAL_CST@1)
3714   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3715        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3716    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3717                             ? false : true, type); })))
3719 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3720 (simplify
3721  (ne @0 integer_zerop)
3722  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3723       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3724   (non_lvalue @0)))
3725 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3726 (simplify
3727  (eq @0 integer_onep)
3728  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3729       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3730   (non_lvalue @0)))
3731 /* Do not handle
3732    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3733    bool_var != 1 becomes !bool_var
3734    here because that only is good in assignment context as long
3735    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3736    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3737    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3739 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3740    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3741    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3742    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3743 (for cmp (lt le ge gt)
3744      out (gt gt le le)
3745  (simplify
3746   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3747   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3748        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3749        && wi::to_wide (@1) != 0
3750        && single_use (@2))
3751    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3752     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3753                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3754                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3756 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3757    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3758    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3759 (for cmp (gt le)
3760  (simplify
3761   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3762   (if (single_use (@2)
3763        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3764        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3765        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3766    (cmp @1 @0))))
3768 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3769 /* A - B > A  */
3770 (for cmp (gt le)
3771      out (ne eq)
3772  (simplify
3773   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3774   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3775        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3776    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3777 /* A + B < A  */
3778 (for cmp (lt ge)
3779      out (ne eq)
3780  (simplify
3781   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3782   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3783        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3784    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3786 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3787    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3788 (for cmp (lt ge)
3789      out (ne eq)
3790  (simplify
3791   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3792   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3793    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3794     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3796 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3797    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3798    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3799    section that follows this one.
3801    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3802    the following:
3804    - the rule describes an identity
3806    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3807      multiplication
3809    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3810      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3811      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3812      when the operand has that value.)  */
3814 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3815  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3816  (simplify
3817   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3818   (if (!HONOR_SNANS (type))
3819    @0))
3821  (for op (plus minus)
3822   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3823   (simplify
3824    (op (rdiv @0 @1)
3825        (rdiv @2 @1))
3826    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3828  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3829  (for root (SQRT CBRT)
3830   (simplify
3831    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3832     (root (mult @0 @1))))
3834  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3835  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3836   (simplify
3837    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3838     (exps (plus @0 @1))))
3840  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3841  (for root (SQRT CBRT)
3842   (simplify
3843    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3844     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3846  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3847  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3848   (simplify
3849    (rdiv @0 (exps:s @1))
3850     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3852  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3853       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3854   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3855   (simplify
3856    (logs (exps @0))
3857    @0)
3858   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3859   (simplify
3860    (exps (logs @0))
3861    @0))
3863  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3864     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3865     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3866  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3867       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3868   (simplify
3869    (logs (exps @0))
3870    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3871     (with {
3872       tree x;
3873       switch (exps)
3874         {
3875         CASE_CFN_EXP:
3876           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3877           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3878           break;
3879         CASE_CFN_EXP2:
3880           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3881           x = build_real (type, dconst2);
3882           break;
3883         CASE_CFN_EXP10:
3884         CASE_CFN_POW10:
3885           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3886           {
3887             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3888             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3889             x = build_real (type, dconst10);
3890           }
3891           break;
3892         default:
3893           gcc_unreachable ();
3894         }
3895       }
3896      (mult (logs { x; }) @0)))))
3898  (for logs (LOG LOG
3899             LOG2 LOG2
3900             LOG10 LOG10)
3901       exps (SQRT CBRT)
3902   (simplify
3903    (logs (exps @0))
3904    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3905     (with {
3906       tree x;
3907       switch (exps)
3908         {
3909         CASE_CFN_SQRT:
3910           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3911           x = build_real (type, dconsthalf);
3912           break;
3913         CASE_CFN_CBRT:
3914           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3915           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3916           break;
3917         default:
3918           gcc_unreachable ();
3919         }
3920       }
3921      (mult { x; } (logs @0))))))
3923  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3924  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3925       pows (POW)
3926   (simplify
3927    (logs (pows @0 @1))
3928    (mult @1 (logs @0))))
3930  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3931  (for pows (POW)
3932       exps (EXP)
3933       logs (LOG)
3934   (simplify
3935    (pows REAL_CST@0 @1)
3936     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3937          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3938      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3940  (for sqrts (SQRT)
3941       cbrts (CBRT)
3942       pows (POW)
3943       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3944   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3945   (simplify
3946    (sqrts (exps @0))
3947    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3948   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3949   (simplify
3950    (cbrts (exps @0))
3951    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3952   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3953   (simplify
3954    (pows (exps @0) @1)
3955    (exps (mult @0 @1))))
3957  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3958  (for tans (TAN)
3959       atans (ATAN)
3960   (simplify
3961    (tans (atans @0))
3962    @0)))
3964 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3965 (simplify
3966  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3967  (abs @0))
3969 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3970 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3971  (simplify
3972   (fns (fns @0))
3973   (fns @0)))
3974 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3975 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3976  (simplify
3977   (fns integer_valued_real_p@0)
3978   @0))
3980 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3981 (simplify
3982  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3983  (abs @0))
3985 /* pow(1,x) -> 1.  */
3986 (simplify
3987  (POW real_onep@0 @1)
3988  @0)
3990 (simplify
3991  /* copysign(x,x) -> x.  */
3992  (COPYSIGN @0 @0)
3993  @0)
3995 (simplify
3996  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3997  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3998  (abs @0))
4000 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4001  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4002  (simplify
4003   (scale real_zerop@0 @1)
4004   @0)
4005  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4006  (simplify
4007   (scale @0 integer_zerop@1)
4008   @0)
4009  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4010  (simplify
4011   (scale REAL_CST@0 @1)
4012   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4013    @0)))
4015 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4016    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4018    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4019    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4020    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4021    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4023 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4024  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4025  (simplify
4026   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4027    (SIN @0))
4029  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4030  (simplify
4031   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4032   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4033    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4035  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4036  (simplify
4037   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4038    (TAN @0))
4040  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4041  (simplify
4042   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4043    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4045  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4046  (simplify
4047   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4048   (if (! HONOR_NANS (@0)
4049        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4050    (COS @0)))
4052  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4053  (simplify
4054   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4055   (if (! HONOR_NANS (@0)
4056        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4057    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4059  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4060  (simplify
4061   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4062    (POW @0 (plus @1 @2)))
4064  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4065  (simplify
4066   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4067    (POW (mult @0 @2) @1))
4069  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4070  (simplify
4071   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4072    (POWI (mult @0 @2) @1))
4074  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4075  (simplify
4076   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4077   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4078    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4080  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4081  (simplify
4082   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4083    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4085  (for sqrts (SQRT)
4086       cbrts (CBRT)
4087       pows (POW)
4088   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4089   (simplify
4090    (sqrts (sqrts @0))
4091    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4092   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4093   (simplify
4094    (sqrts (cbrts @0))
4095    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4096   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4097   (simplify
4098    (cbrts (sqrts @0))
4099    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4100   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4101   (simplify
4102    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4103    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4104   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4105   (simplify
4106    (sqrts (pows @0 @1))
4107    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4108   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4109   (simplify
4110    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4111    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4112   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4113   (simplify
4114    (pows (sqrts @0) @1)
4115    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4116   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4117   (simplify
4118    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4119    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4120   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4121   (simplify
4122    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4123    (pows @0 (mult @1 @2))))
4125  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4126  (simplify
4127   (CABS (complex @0 @0))
4128   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4130  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4131  (simplify
4132   (HYPOT @0 @0)
4133   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4135  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4136  (for cexps (CEXP)
4137       exps (EXP)
4138       cexpis (CEXPI)
4139   (simplify
4140    (cexps compositional_complex@0)
4141    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4142     (complex
4143      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4144      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4146 (if (canonicalize_math_p ())
4147  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4148  (for floors (FLOOR)
4149       truncs (TRUNC)
4150   (simplify
4151    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4152    (truncs @0))))
4154 (match double_value_p
4155  @0
4156  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4157 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4158             BUILT_IN_FLOORL
4159             BUILT_IN_CEILL
4160             BUILT_IN_ROUNDL
4161             BUILT_IN_NEARBYINTL
4162             BUILT_IN_RINTL)
4163      tos (BUILT_IN_TRUNC
4164           BUILT_IN_FLOOR
4165           BUILT_IN_CEIL
4166           BUILT_IN_ROUND
4167           BUILT_IN_NEARBYINT
4168           BUILT_IN_RINT)
4169  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4170  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4171   (simplify
4172    (froms (convert double_value_p@0))
4173    (convert (tos @0)))))
4175 (match float_value_p
4176  @0
4177  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4178 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4179             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4180             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4181             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4182             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4183             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4184      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4185           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4186           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4187           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4188           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4189           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4190  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4191     if x is a float.  */
4192  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4193       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4194   (simplify
4195    (froms (convert float_value_p@0))
4196    (convert (tos @0)))))
4198 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4199      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4200  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4201  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4202   (simplify
4203    (froms (convert double_value_p@0))
4204    (tos @0))))
4206 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4207             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4208      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4209  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4210     if x is a float.  */
4211  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4212   (simplify
4213    (froms (convert float_value_p@0))
4214    (tos @0))))
4216 (if (canonicalize_math_p ())
4217  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4218  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4219   (simplify
4220    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4221    (fix_trunc @0))))
4223 (if (canonicalize_math_p ())
4224  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4225  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4226            ICEIL LCEIL LLCEIL
4227            IROUND LROUND LLROUND)
4228   (simplify
4229    (fns integer_valued_real_p@0)
4230    (fix_trunc @0)))
4231  (if (!flag_errno_math)
4232   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4233   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4234    (simplify
4235     (rints integer_valued_real_p@0)
4236     (fix_trunc @0)))))
4238 (if (canonicalize_math_p ())
4239  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4240       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4241       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4242   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4243      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4244   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4245        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4246    (simplify
4247     (ifn @0)
4248     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4249   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4250      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4251   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4252        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4253    (simplify
4254     (llfn @0)
4255     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4257 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4258 (simplify
4259  (CPROJ @0)
4260  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4261    @0))
4263 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4264    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4265 (simplify
4266  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4267  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4268   { build_complex_inf (type, false); }))
4270 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4271 (simplify
4272  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4273  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4274   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4276 (for pows (POW)
4277      sqrts (SQRT)
4278      cbrts (CBRT)
4279  (simplify
4280   (pows @0 REAL_CST@1)
4281   (with {
4282     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4283     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4284    }
4285    (switch
4286     /* pow(x,0) -> 1.  */
4287     (if (real_equal (value, &dconst0))
4288      { build_real (type, dconst1); })
4289     /* pow(x,1) -> x.  */
4290     (if (real_equal (value, &dconst1))
4291      @0)
4292     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4293     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4294      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4295     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4296     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4297          && canonicalize_math_p ()
4298          && real_equal (value, &dconsthalf))
4299      (sqrts @0))
4300     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4301     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4302          && canonicalize_math_p ()
4303          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4304              real_equal (value, &tmp)))
4305      (cbrts @0))))))
4307 /* powi(1,x) -> 1.  */
4308 (simplify
4309  (POWI real_onep@0 @1)
4310  @0)
4312 (simplify
4313  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4314  (switch
4315   /* powi(x,0) -> 1.  */
4316   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4317    { build_real (type, dconst1); })
4318   /* powi(x,1) -> x.  */
4319   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4320    @0)
4321   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4322   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4323    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4325 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4327    These are conceptually similar to the transformations performed for
4328    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4329    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4331 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4332    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4333    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4334    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4335    operation and convert the result to the desired type.  */
4336 (for op (plus minus)
4337   (simplify
4338     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4339     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4340          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4341             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4342          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4343          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4344          /* The precision of the type of each operand must match the
4345             precision of the mode of each operand, similarly for the
4346             result.  */
4347          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4348          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4349          && type_has_mode_precision_p (type)
4350          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4351          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4352          && types_match (@0, type)
4353          && (types_match (@0, @1)
4354              /* Or the second operand is const integer or converted const
4355                 integer from valueize.  */
4356              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4357       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4358         (op @0 (convert @1))
4359         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4360          (convert (op (convert:utype @0)
4361                       (convert:utype @1))))))))
4363 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4364    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4365    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4366    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4367    arithmetic operation.  */
4368 (for op (minus plus)
4369  (simplify
4370   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4371   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4372        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4373           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4374        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4375        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4376        /* The precision of the type of each operand must match the
4377           precision of the mode of each operand, similarly for the
4378           result.  */
4379        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4380        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4381        && type_has_mode_precision_p (type)
4382        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4383        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4384        && types_match (@0, @1)
4385        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4386            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4387        && (wi::to_wide (@4)
4388            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4389                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4390    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4391     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4392      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4393     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4394      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4395                (convert:utype @4))))))))
4397 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4398    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4399 (for op (lt le gt ge)
4400      ext (min min max max)
4401  (simplify
4402   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4403   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4404        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4405    (op @0 (ext @1 @2)))))
4407 (simplify
4408  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4409  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4410  { integer_zero_node; })
4412 (simplify
4413  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4414  (SIGNBIT @0)
4415  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4416   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4418 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4419 (for cmp (eq ne)
4420  (for op (plus minus)
4421       rop (minus plus)
4422   (simplify
4423    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4424    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4425         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4426         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4427         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4428     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4429      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4430           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4431       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4432       (if (single_use (@3))
4433        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4434                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4435 (for cmp (lt le gt ge)
4436  (for op (plus minus)
4437       rop (minus plus)
4438   (simplify
4439    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4440    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4441         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4442     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4443      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4444       {
4445         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4446                                 "when simplifying conditional to constant"),
4447                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4448         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4449         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4450         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4451                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4452                         != (op == MINUS_EXPR);
4453         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4454       }
4455       (if (single_use (@3))
4456        (with
4457         {
4458           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4459                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4460                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4461                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4462         }
4463         (cmp @0 { res; })))))))))
4465 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4467 (simplify
4468  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4469  (switch
4470   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4471        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4472    (switch
4473     (if (integer_zerop (@2))
4474      (view_convert (realpart @0)))
4475     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4476      (view_convert (imagpart @0)))))
4477   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4478        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4479        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4480        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4481        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4482        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4483             && integer_zerop (@2))
4484            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4485               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4486            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4487                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4488                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4489                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4490                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4491                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4492                                             - TYPE_PRECISION (type))
4493                                          : 0)) == 0)))
4494    (convert @0))))
4496 /* Simplify vector extracts.  */
4498 (simplify
4499  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4500  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4501       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4502           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4503               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4504   (with
4505    {
4506      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4507                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4508      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4509      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4510      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4511      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4512    }
4513    (if (n != 0
4514         && (idx % width) == 0
4515         && (n % width) == 0
4516         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
4517     (with
4518      {
4519        idx = idx / width;
4520        n = n / width;
4521        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4522        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
4523        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4524          {
4525            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4526            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4527              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4528          }
4529      }
4530      (switch
4531       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4532       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
4533        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4534         { build_constructor (type, NULL); }
4535         (with
4536          {
4537            idx /= k;
4538            n /= k;
4539          }
4540          (if (n == 1)
4541           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4542            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
4543            { build_zero_cst (type); })
4544           {
4545             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4546             vec_alloc (vals, n);
4547             for (unsigned i = 0;
4548                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4549               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4550                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
4551             build_constructor (type, vals);
4552           }))))
4553       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4554       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
4555        (switch
4556         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
4557          { build_zero_cst (type); })
4558         (if (n == k)
4559          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
4560         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
4561                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))
4563 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4564    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4565    not touching the extraction.  */
4566 (simplify
4567  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4568  (with
4569   {
4570     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4571     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4572       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4573     else
4574       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4575   }
4576   (switch
4577    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4578         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4579                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4580     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4581                                                  wi::to_wide (@rpos)
4582                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4583    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4584                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4585         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4586                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4587     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))