Split can_vec_perm_p into can_vec_perm_{var,const}_p
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob87012a243191e23e719a0e2766447c83d7adba91
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_ALL 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_ALL 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_ALL REAL_CST@0 @1)
215  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
216   (COPYSIGN_ALL (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_ALL)
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_ALL)
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_ALL)
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_ALL)
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 { poly_int64 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 { poly_int64 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 { poly_int64 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 { poly_int64 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_ALL FMAX_ALL)
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_ALL FMAX_ALL)
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_ALL @0 @1)
2011   (min @0 @1))
2012  (simplify
2013   (FMAX_ALL @0 @1)
2014   (max @0 @1)))
2015 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2016 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2017      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2018  (simplify
2019   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2020   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2021        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2022            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2023    (negate (maxmin @0 @1)))))
2024 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2025    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2026 (for minmax (min max)
2027  maxmin (max min)
2028  (simplify
2029   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2030   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2032 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2033 (for minmax (min min max max)
2034      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2035      out    (le  gt  ge  lt )
2036  (simplify
2037   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2038   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2039    (out @0 @1))))
2040 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2041    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2042 (for cmp (eq ne)
2043  (simplify
2044   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2045   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2046                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2047    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2048    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2049                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2050     (cmp @0 @2)))))
2051 (for cmp (eq ne)
2052  (simplify
2053   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2054   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2055                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2056    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2057    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2058                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2059     (cmp @0 @2)))))
2060 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2061 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2062      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2063      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2064  (simplify
2065   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2066   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2068 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2070 (for rotate (lrotate rrotate)
2071  (simplify
2072   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2073   @0))
2075 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2076 (simplify
2077  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2078  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2079       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2080   @0))
2082 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2083 (simplify
2084  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2085  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2086   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2088 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2089    types.  */
2090 (simplify
2091  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2092  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2093       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2094   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2096 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2097  (simplify
2098   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2099   (non_lvalue @0))
2100  (simplify
2101   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2102   @0)
2103  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2104     if vector2 is uniform.  */
2105  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2106   (simplify
2107    (shiftrotate @0 vec@1)
2108    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2109     (if (tem)
2110      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2112 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2113    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2114 #if GIMPLE
2115 (for shift (lshift rshift)
2116  (simplify
2117   (shift @0 SSA_NAME@1)
2118    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2119     (with {
2120       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2121       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2122      }
2123      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2124       @0)))))
2125 #endif
2127 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2128    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2129 (simplify
2130  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2131  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2132                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2133                                            element_precision (type)), @1); }))
2135 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2136 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2137  (simplify
2138   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2139   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2140    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2141         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2142         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2143         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2144     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2145                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2146      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2147         being well defined.  */
2148      (if (low >= prec)
2149       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2150        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2151        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2152         { build_zero_cst (type); }
2153         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2154       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2157 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2158    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2159 (for cmp (ne eq)
2160      icmp (eq ne)
2161  (simplify
2162   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2163   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2165 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2166    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2167    if CST2 != 0.  */
2168 (for cmp (ne eq)
2169  (simplify
2170   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2171   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2172    (if (cand < 0
2173         || (!integer_zerop (@2)
2174             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2175     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2176     (if (!integer_zerop (@2)
2177          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2178      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2180 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2181         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2182    if the new mask might be further optimized.  */
2183 (for shift (lshift rshift)
2184  (simplify
2185   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2186            INTEGER_CST@2)
2187    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2188         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2189         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2190         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2191         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2192     (with
2193      {
2194        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2195        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2196        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2197        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2198        unsigned int prec;
2200        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2201          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2202        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2203                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2204          {
2205            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2206            tree arg00 = @0;
2207            /* See if more bits can be proven as zero because of
2208               zero extension.  */
2209            if (@3 != @0
2210                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2211              {
2212                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2213                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2214                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2215                  {
2216                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2217                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2218                    if (shiftc < prec)
2219                      shift_type = inner_type;
2220                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2221                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2222                       is all ones.  */
2223                  }
2224              }
2225            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2226            if (shiftc < prec)
2227              {
2228                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2229                zerobits <<= prec - shiftc;
2230              }
2231            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2232               can contain actually sign bits, so no transformation is
2233               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2234               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2235            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2236                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2237              {
2238                if ((mask & zerobits) == 0)
2239                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2240                else
2241                  zerobits = 0;
2242              }
2243          }
2244      }
2245      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2246      (if ((mask & zerobits) == mask)
2247       { build_int_cst (type, 0); }
2248       (with { newmask = mask | zerobits; }
2249        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2250         (with
2251          {
2252            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2253               mode's mask.  */
2254            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2255                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2256              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2257                break;
2258          }
2259          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2260               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2261           (with
2262            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2263            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2264             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2265              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2266              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2268 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2269    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2270 (for shift (lshift rshift)
2271  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2272   (simplify
2273    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2274    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2275     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2276      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2278 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2279 (simplify
2280  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2281   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2282        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2283            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2284            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2285    (with
2286     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2287      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2289 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2290    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2291 (for rotate (lrotate rrotate)
2292  (simplify
2293   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2294    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2295          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2296          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2297         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2298             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2299     (with
2300      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2301       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2303 /* Simplifications of conversions.  */
2305 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2306 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2307  (simplify
2308   (cvt @0)
2309   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2310        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2311    @0)))
2313 /* Contract view-conversions.  */
2314 (simplify
2315   (view_convert (view_convert @0))
2316   (view_convert @0))
2318 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2319    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2320 (simplify
2321   (view_convert @0)
2322   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2323        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2324        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2325    (convert @0)))
2327 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2328    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2329 (simplify
2330   (view_convert (convert@0 @1))
2331   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2332        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2333        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2334        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2335            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2336                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2337    (view_convert @1)))
2339 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2340    barriers can be removed.  */
2341 (simplify
2342  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2343  @0)
2344 (simplify
2345  (paren (paren@1 @0))
2346  @1)
2348 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2349 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2350  (for icvt (convert float)
2351   (simplify
2352    (ocvt (icvt@1 @0))
2353    (with
2354     {
2355       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2356       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2357       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2358       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2359       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2360       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2361       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2362       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2363       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2364       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2365       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2366       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2367       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2368       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2369       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2370       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2371       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2372       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2373       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2374       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2375     }
2376    (switch
2377     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2378        handled below, if we are converting something to its own
2379        type via an object of identical or wider precision, neither
2380        conversion is needed.  */
2381     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2382           || (GENERIC
2383               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2384          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2385              || (inter_float && final_float))
2386          && inter_prec >= final_prec)
2387      (ocvt @0))
2389     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2390        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2391        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2392        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2393        then we sometimes need the middle conversion.  */
2394     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2395          && (final_int || final_float)
2396          && inter_prec >= inside_prec
2397          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2398      (ocvt @0))
2400     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2401        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2402        final conversion does not change precision we can drop the
2403        intermediate conversion.  */
2404     (if (inside_int && inter_int && final_int
2405          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2406               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2407              || final_prec == inter_prec))
2408      (ocvt @0))
2410     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2411         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2412         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2413         - the intermediate type is narrower than both initial and
2414           final, or
2415         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2416           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2417         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2418           intermediate and final types differ, or
2419         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2420           initial and intermediate types differ.  */
2421     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2422          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2423          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2424          && ! (inside_int && inter_int
2425                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2426                && inter_prec < final_prec)
2427          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2428              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2429          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2430          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2431      (ocvt @0))
2433     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2434        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2435     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2436          && final_int && inter_int && inside_int
2437          && final_prec == inside_prec
2438          && final_prec > inter_prec
2439          && inter_unsignedp)
2440      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2441                               (inside_type,
2442                                wi::mask (inter_prec, false,
2443                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2445     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2446        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2447        floating-point conversion.  */
2448     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2449          && inside_int && inter_float && final_int &&
2450          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2451          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2452      (convert @0)))))))
2454 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2455    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2456    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2457 (simplify
2458   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2459   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2460        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2461        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2462        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2463                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2464    (convert @0)))
2467 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2468 (simplify
2469   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2470   (convert @0))
2472 /* Canonicalization of binary operations.  */
2474 /* Convert X + -C into X - C.  */
2475 (simplify
2476  (plus @0 REAL_CST@1)
2477  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2478   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2479    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2480     (minus @0 { tem; })))))
2482 /* Convert x+x into x*2.  */
2483 (simplify
2484  (plus @0 @0)
2485  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2486   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2487   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2488    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2490 /* 0 - X  ->  -X.  */
2491 (simplify
2492  (minus integer_zerop @1)
2493  (negate @1))
2494 (simplify
2495  (pointer_diff integer_zerop @1)
2496  (negate (convert @1)))
2498 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2499    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2500    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2501 (simplify
2502  (minus real_zerop@0 @1)
2503  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2504   (negate @1)))
2506 /* Transform x * -1 into -x.  */
2507 (simplify
2508  (mult @0 integer_minus_onep)
2509  (negate @0))
2511 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2512    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2513 (simplify
2514  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2515  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2516       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2517   (mult (mult @0 @2) @1)))
2519 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2520    number.  */
2521 (match compositional_complex
2522  (convert? (complex @0 @1)))
2524 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2525 (simplify
2526  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2527  @0)
2528 (simplify
2529  (realpart (complex @0 @1))
2530  @0)
2531 (simplify
2532  (imagpart (complex @0 @1))
2533  @1)
2535 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2536 (simplify
2537  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2538  (convert (realpart @0)))
2539 (simplify
2540  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2541  (convert (negate (imagpart @0))))
2542 (for part (realpart imagpart)
2543  (for op (plus minus)
2544   (simplify
2545    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2546    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2547 (simplify
2548  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2549  (convert (COS @0)))
2550 (simplify
2551  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2552  (convert (SIN @0)))
2554 /* conj(conj(x)) -> x  */
2555 (simplify
2556  (conj (convert? (conj @0)))
2557  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2558   (convert @0)))
2560 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2561 (simplify
2562  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2563  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2564   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2566 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2567 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2568  (simplify
2569   (bswap (bswap @0))
2570   @0)
2571  (simplify
2572   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2573   (bit_not @0))
2574  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2575   (simplify
2576    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2577    (bitop @0 (bswap @1)))))
2580 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2582 /* Simplify constant conditions.
2583    Only optimize constant conditions when the selected branch
2584    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2585    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2586    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2587    this one as we depend on doing this transform before possibly
2588    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2589    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2590    genmatch cannot handle.  */
2591 (simplify
2592  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2593  (if (integer_zerop (@0))
2594   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2595    @2)
2596   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2597    @1)))
2598 (simplify
2599  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2600  (if (integer_all_onesp (@0))
2601   @1
2602   (if (integer_zerop (@0))
2603    @2)))
2605 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2606    be extended.  */
2607 /* This pattern implements two kinds simplification:
2609    Case 1)
2610    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2611      1) Conversions are type widening from smaller type.
2612      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2613      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2614    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2615    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2616    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2617    referred var is always benefitial for complicated cases.
2619    Case 2)
2620    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2621 (for cmp (lt le gt ge eq)
2622  (simplify
2623   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2624   (with
2625    {
2626      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2627      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2628      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2630      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2631          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2632          && (types_match (c1_type, from_type)
2633              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2634                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2635                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2636          && (types_match (c2_type, from_type)
2637              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2638                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2639                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2640        {
2641          if (cmp != EQ_EXPR)
2642            {
2643              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2644                {
2645                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2646                  if (cmp == LE_EXPR)
2647                    code = LT_EXPR;
2648                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2649                  if (cmp == GT_EXPR)
2650                    code = GE_EXPR;
2651                }
2652              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2653                {
2654                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2655                  if (cmp == LT_EXPR)
2656                    code = LE_EXPR;
2657                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2658                  if (cmp == GE_EXPR)
2659                    code = GT_EXPR;
2660                }
2661              if (code != ERROR_MARK
2662                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2663                {
2664                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2665                    code = MIN_EXPR;
2666                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2667                    code = MAX_EXPR;
2668                }
2669            }
2670          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2671          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2672            code = EQ_EXPR;
2673        }
2674    }
2675    (if (code == MAX_EXPR)
2676     (convert (max @1 (convert @2)))
2677     (if (code == MIN_EXPR)
2678      (convert (min @1 (convert @2)))
2679      (if (code == EQ_EXPR)
2680       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2681                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2683 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2685      1) OP is PLUS or MINUS.
2686      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2687      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2689    This pattern also handles special cases like:
2691      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2692         integer zero.  In this case,
2693           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2694           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2695      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2696         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2697         code.
2699    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2700    simplified at the moment because C standard requires additional
2701    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2702    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2703 (for op (plus minus)
2704  (for cmp (lt le gt ge)
2705   (simplify
2706    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2707    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2708     (if (types_match (from_type, to_type)
2709          /* Check if it is special case A).  */
2710          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2711              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2712              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2713              && integer_zerop (@1)
2714              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2715      (with
2716       {
2717         bool overflow = false;
2718         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2719         wide_int real_c1;
2720         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2721         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2722         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2723         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2725         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2726             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2727             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2728         if (!types_match (from_type, to_type))
2729           {
2730             if (cmp_code == LT_EXPR)
2731               cmp_code = GT_EXPR;
2732             if (cmp_code == GE_EXPR)
2733               cmp_code = LE_EXPR;
2734             c1 = wi::max_value (to_type);
2735           }
2736         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2737            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2738            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2739            if it is undefined.  */
2740         if (op == PLUS_EXPR)
2741           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2742         else
2743           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2745         code = cmp_code;
2746         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2747           {
2748             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2749                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2750             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2751                 && !overflow)
2752               {
2753                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2754                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2755                   code = LT_EXPR;
2756                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2757                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2758                   code = GE_EXPR;
2759               }
2760             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2761                 && !overflow)
2762               {
2763                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2764                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2765                   code = LE_EXPR;
2766                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2767                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2768                   code = GT_EXPR;
2769               }
2770             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2771               {
2772                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2773                   code = MIN_EXPR;
2774                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2775                   code = MAX_EXPR;
2776               }
2777           }
2778       }
2779       (if (code == MAX_EXPR)
2780        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2781            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2782        (if (code == MIN_EXPR)
2783         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2784             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2786 (for cnd (cond vec_cond)
2787  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2788  (simplify
2789   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2790   (cnd @0 @1 @3))
2791  (simplify
2792   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2793   (cnd @0 @1 @3))
2794  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2795  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2796     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2797     The following is still important to merge then and else arm cases
2798     from if-conversion.  */
2799  (simplify
2800   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2801   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2802        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2803        && invert_tree_comparison
2804            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2805        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2806        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2807    (cnd @0 @1 @3)))
2808  (simplify
2809   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2810   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2811        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2812        && invert_tree_comparison
2813            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2814        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2815        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2816    (cnd @0 @3 @4)))
2818  /* A ? B : B -> B.  */
2819  (simplify
2820   (cnd @0 @1 @1)
2821   @1)
2823  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2824  (simplify
2825   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2826   (cnd @0 @2 @1)))
2828 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2829    return all -1 or all 0 results.  */
2830 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2831    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2832 (simplify
2833  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2834  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2835       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2836       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2837           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2838   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2840 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2841 (simplify
2842  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2843  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2844       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2845       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2846           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2847   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2850 /* Simplifications of comparisons.  */
2852 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2853    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2854    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2855 (for cmp  (le gt)
2856      acmp (lt ge)
2857  (simplify
2858   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2859   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2860    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2861 (for cmp  (ge lt)
2862      acmp (gt le)
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); }))))
2869 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2870    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2871    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2872    that with expression code iteration.  */
2873 (for cmp (tcc_comparison)
2874      icmp (inverted_tcc_comparison)
2875      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2876  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2877     and handle some more cases by using
2878       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2879     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2880     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2881  (simplify
2882   (bit_not (cmp @0 @1))
2883   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2884        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2885    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2886       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2887       a computed operator in the replacement tree thus we have
2888       to play the trick below.  */
2889    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2890              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2891     (if (ic == icmp)
2892      (icmp @0 @1)
2893      (if (ic == ncmp)
2894       (ncmp @0 @1))))))
2895  (simplify
2896   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2897   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2898             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2899    (if (ic == icmp)
2900     (icmp @0 @1)
2901     (if (ic == ncmp)
2902      (ncmp @0 @1))))))
2904 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2905    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2906    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2907    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2908    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2909 (for cmp (eq ne)
2910  (for sub (minus pointer_diff)
2911   (simplify
2912    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2913    (if (single_use (@2))
2914     (cmp @0 @1)))))
2916 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2917    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2918    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2919    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2920 (for cmp (simple_comparison)
2921      scmp (swapped_simple_comparison)
2922  (simplify
2923   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2924   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2925   (if (integer_zerop (@1))
2926    (cmp @1 @2)
2927    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2928         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2929         && single_use (@3))
2930     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2931     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2932      (scmp @0 @2)
2933      (cmp @0 @2))))))
2935 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2936    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2937 (for cmp (eq ge le)
2938  (simplify
2939   (cmp @0 @0)
2940   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2941        || ! HONOR_NANS (@0))
2942    { constant_boolean_node (true, type); }
2943    (if (cmp != EQ_EXPR)
2944     (eq @0 @0)))))
2945 (for cmp (ne gt lt)
2946  (simplify
2947   (cmp @0 @0)
2948   (if (cmp != NE_EXPR
2949        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2950        || ! HONOR_NANS (@0))
2951    { constant_boolean_node (false, type); })))
2952 (for cmp (unle unge uneq)
2953  (simplify
2954   (cmp @0 @0)
2955   { constant_boolean_node (true, type); }))
2956 (for cmp (unlt ungt)
2957  (simplify
2958   (cmp @0 @0)
2959   (unordered @0 @0)))
2960 (simplify
2961  (ltgt @0 @0)
2962  (if (!flag_trapping_math)
2963   { constant_boolean_node (false, type); }))
2965 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2966 (for cmp (simple_comparison)
2967  (simplify
2968   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2969   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2970    (cmp @1 @0))))
2972 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2973 (for cmp (simple_comparison)
2974      scmp (swapped_simple_comparison)
2975  (simplify
2976   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2977   (if (single_use (@2)
2978        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2979    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2981 (for cmp (simple_comparison)
2982  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2983  (simplify
2984   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2985   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2986        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2987            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2988        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2989            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2990    (with
2991     {
2992       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2993       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2994         {
2995           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2996           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2997               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2998             type1 = float_type_node;
2999           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3000               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3001             type1 = double_type_node;
3002         }
3003       tree newtype
3004         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3005            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3006     }
3007     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3008      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3010  (simplify
3011   (cmp @0 REAL_CST@1)
3012   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3013   (switch
3014    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3015    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3016     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3017    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3018    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3019         && ! HONOR_SNANS (@1))
3020     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3021    /* Fold comparisons against infinity.  */
3022    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3023         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3024     (with
3025      {
3026        REAL_VALUE_TYPE max;
3027        enum tree_code code = cmp;
3028        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3029        if (neg)
3030          code = swap_tree_comparison (code);
3031      }
3032      (switch
3033       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
3034       (if (code == GT_EXPR
3035            && ! HONOR_SNANS (@0))
3036        { constant_boolean_node (false, type); })
3037       (if (code == LE_EXPR)
3038        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
3039        (if (! HONOR_NANS (@0))
3040         { constant_boolean_node (true, type); }
3041         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
3042         (eq @0 @0)))
3043       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
3044       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
3045        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3046         (if (neg)
3047          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3048          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3049       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3050       (if (code == LT_EXPR)
3051        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3052         (if (neg)
3053          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3054          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3055       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
3056       (if (code == NE_EXPR)
3057        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3058         (if (! HONOR_NANS (@0))
3059          (if (neg)
3060           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3061           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3062          (if (neg)
3063           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3064            { build_one_cst (type); })
3065           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3066            { build_one_cst (type); }))))))))))
3068  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3069     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3070     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3071     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3072  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3073   (for op (plus minus)
3074    (simplify
3075     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3076     (with
3077      {
3078        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3079                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3080      }
3081      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3082       (cmp @0 { tem; }))))))
3084  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3085     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3086     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3087     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3088  (if (flag_associative_math)
3089   (simplify
3090    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3091    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3092     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3093      (cmp { tem; } @1)))))
3095  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3096  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3097       && ! flag_errno_math)
3098   (for sq (SQRT)
3099    (simplify
3100     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3101     (switch
3102      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3103       (switch
3104        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3105        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3106         { constant_boolean_node (false, type); })
3107        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3108           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3109        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3110         { constant_boolean_node (true, type); })
3111        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3112        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3113      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3114       (switch
3115        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3116        (if (cmp == LT_EXPR)
3117         { constant_boolean_node (false, type); })
3118        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3119        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3120         { constant_boolean_node (true, type); })
3121        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3122        (if (cmp == LE_EXPR)
3123         (eq @0 @1))
3124        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3125           == or !=.  In the last case:
3127             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3129           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3130           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3131        (cmp @0 @1)))
3132      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3133       (with
3134        {
3135          REAL_VALUE_TYPE c2;
3136          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3137                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3138          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3139        }
3140        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3141         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3142         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3143          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3144          { constant_boolean_node (false, type); })
3145         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3146         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3147      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3148       (with
3149        {
3150          REAL_VALUE_TYPE c2;
3151          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3152                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3153          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3154        }
3155        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3156         (switch
3157          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3158             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3159          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3160           { constant_boolean_node (true, type); })
3161          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3162             don't care about NaNs.  */
3163          (if (! HONOR_NANS (@0))
3164           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3165          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3166             don't care about Infinities.  */
3167          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3168           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3169          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3170          (if (GENERIC)
3171           (truth_andif
3172            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3173            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3174         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3175         (if (! HONOR_NANS (@0))
3176          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3177          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3178          (if (GENERIC)
3179           (truth_andif
3180            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3181            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3182    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3183    (simplify
3184     (cmp (sq @0) (sq @1))
3185       (if (! HONOR_NANS (@0))
3186         (cmp @0 @1))))))
3188 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3189 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3190      icmp (le le eq ne ge ge)
3191  (simplify
3192   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3193    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3194         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3195     (with
3196      {
3197        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3198        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3199        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3200        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3201        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3202           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3203           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3204           -fno-signaling-nans.  */
3205        bool exception_p
3206          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3207                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3208        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3209           only one mantissa bit.  */
3210        bool signed_p = isign == SIGNED;
3211        bool itype_fits_ftype_p
3212          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3213      }
3214      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3215         -fno-trapping-math.  */
3216      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3217       (with
3218        {
3219          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3220          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3221          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3223          REAL_VALUE_TYPE icst;
3224          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3225            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3226          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3227            real_floor (&icst, fmt, cst);
3228          else
3229            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3231          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3233          bool overflow_p = false;
3234          wide_int icst_val
3235            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3236        }
3237        (switch
3238         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3239         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3240          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3241                                   type); })
3242         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3243          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3244                                   type); })
3245         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3246         (if (cst_int_p)
3247          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3248                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3249         )
3250         /* When CST is fractional, optimize
3251             (FTYPE) N == CST -> 0
3252             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3253         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3254          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3255         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3256         (with
3257          {
3258            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3259          }
3260          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3262 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3263 (for cmp (eq ne)
3264  (simplify
3265   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3266   (if (!integer_zerop (@1))
3267    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3268     (cmp @0 @2)
3269     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3270      (with
3271       {
3272         bool ovf;
3273         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3274                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3275       }
3276       (if (ovf)
3277        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3278        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3279 (for cmp (lt le gt ge)
3280  (simplify
3281   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3282   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3283    (with
3284     {
3285       bool ovf;
3286       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3287                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3288     }
3289     (if (ovf)
3290      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3291                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3292                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3293      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3295 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3296 (simplify
3297  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3298  (if (types_match (@0, @1))
3299   (unordered @0 @1)))
3300 (simplify
3301  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3302  (if (types_match (@0, @1))
3303   (ordered @0 @1)))
3304 (simplify
3305  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3306  @2)
3307 (simplify
3308  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3309  @2)
3311 /* Simple range test simplifications.  */
3312 /* A < B || A >= B -> true.  */
3313 (for test1 (lt le le le ne ge)
3314      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3315  (simplify
3316   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3317   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3318        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3319    { constant_boolean_node (true, type); })))
3320 /* A < B && A >= B -> false.  */
3321 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3322      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3323  (simplify
3324   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3325   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3326        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3327    { constant_boolean_node (false, type); })))
3329 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3330    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3332    Note that comparisons
3333      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3334      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3335    will be canonicalized to above so there's no need to
3336    consider them here.
3337  */
3339 (for cmp (le gt)
3340      eqcmp (eq ne)
3341  (simplify
3342   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3343   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3344    (with
3345     {
3346      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3347      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3348      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3349      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3350      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3351     }
3352     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3353          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3354       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3355              { build_zero_cst (ty); }))))))
3357 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3358 (for cmp (tcc_comparison)
3359      scmp (swapped_tcc_comparison)
3360  (simplify
3361   (cmp (negate @0) (negate @1))
3362   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3363        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3364            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3365    (scmp @0 @1)))
3366  (simplify
3367   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@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    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3372     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3373      (scmp @0 { tem; }))))))
3375 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3376 (for op (eq ne)
3377  (simplify
3378   (op (abs @0) zerop@1)
3379   (op @0 @1)))
3381 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3382    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3383 (for cmp (simple_comparison)
3384  (simplify
3385   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3386   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3387        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3388           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3389        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3390             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3391             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3392        && single_use (@0))
3393    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3394         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3395             || @1 != @10)
3396         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3397             || cmp == NE_EXPR
3398             || cmp == EQ_EXPR)
3399         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3400     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3401        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3402        constant which fold_convert produces.  */
3403     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3404      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3405                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3406      (cmp @00 (convert @1)))
3408     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3409      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3410      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3411            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3412            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3413                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3414           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3415               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3416                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3417                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3418                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3419               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3420                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3421                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3422       (cmp @00 (convert @10))
3423       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3424            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3425            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3426        (with
3427         {
3428           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3429           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3430           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3431           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3432         }
3433         (if (above || below)
3434          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3435           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3436           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3437            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3438            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3439             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3441 (for cmp (eq ne)
3442  /* A local variable can never be pointed to by
3443     the default SSA name of an incoming parameter.
3444     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3445  (simplify
3446   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3447   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3448        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3449    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3450     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3451          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3452      (if (cmp == NE_EXPR)
3453       { constant_boolean_node (true, type); }
3454       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3456 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3457 (for cmp (eq ne)
3459  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3460     Similarly for NE_EXPR.  */
3461  (simplify
3462   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3463   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3464        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3465    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3467  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3468  (simplify
3469   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3470   (cmp @0 @1))
3472  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3473     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3474  (simplify
3475   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3476   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3478  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3479  (simplify
3480   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3481   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3482    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3484  (simplify
3485   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3486   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3487    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3489 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3490    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3491 (for cmp (eq ne)
3492      icmp (ne eq)
3493  (simplify
3494   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3495   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3497 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3498    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3499 (simplify
3500  (cond
3501   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3502   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3503  (with {
3504     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3505                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3506   }
3507   (if (shift > 0)
3508    (bit_and
3509     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3510    (bit_and
3511     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3513 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3514    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3515 (for cmp (eq ne)
3516      ncmp (ge lt)
3517  (simplify
3518   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3519   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3520        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3521        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3522        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3523    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3524     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3526 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3527    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3528 (simplify
3529  (cond
3530   (lt @0 integer_zerop)
3531   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3532  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3533   (with {
3534     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3535    }
3536    (if (shift >= 0)
3537     (bit_and
3538      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3539      @1)
3540     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3541        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3542     (bit_and (convert @0) @1)))))
3544 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3545    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3546    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3547    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3548 (for cmp (simple_comparison)
3549  (simplify
3550   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3551   (with
3552    {
3553      poly_int64 off0, off1;
3554      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3555      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3556      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3557        {
3558          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3559          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3560        }
3561      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3562        {
3563          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3564          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3565        }
3566    }
3567    (if (base0 && base1)
3568     (with
3569      {
3570        int equal = 2;
3571        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3572           the value expressions might point to fields/elements
3573           of other vars etc.  */
3574        if (GENERIC
3575            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3576                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3577          ;
3578        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3579                 && decl_in_symtab_p (base1))
3580          equal = symtab_node::get_create (base0)
3581                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3582        else if ((DECL_P (base0)
3583                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3584                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3585                 && (DECL_P (base1)
3586                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3587                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3588          equal = (base0 == base1);
3589      }
3590      (if (equal == 1)
3591       (switch
3592        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3593         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3594        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3595         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3596        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3597         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3598        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3599         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3600        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3601         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3602        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3603         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3604       (if (equal == 0
3605            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3606            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3607            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3608                || known_eq (off0, off1)))
3609        (switch
3610         (if (cmp == EQ_EXPR)
3611          { constant_boolean_node (false, type); })
3612         (if (cmp == NE_EXPR)
3613          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3615 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3616 (for neeq (ne eq)
3617  (simplify
3618   (neeq @0 @1)
3619   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3620        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3621    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3623 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3624    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3625    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3626    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3627    canonicalizaion is not wanted.  */
3629 (for cmp (ne eq)
3630  (simplify
3631   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3632   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3633         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3634       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3635           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3636    (cmp @0 (convert @1)))))
3638 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3639 (for cmp (lt gt le ge)
3640  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3641     the specified precision will have known values.  */
3642  (simplify
3643   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3644   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3645        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3646    (with
3647     {
3648       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3649       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3650       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3651       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3652       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3653     }
3654     (switch
3655      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3656       (switch
3657        (if (cmp == GT_EXPR)
3658         { constant_boolean_node (false, type); })
3659        (if (cmp == GE_EXPR)
3660         (eq @2 @1))
3661        (if (cmp == LE_EXPR)
3662         { constant_boolean_node (true, type); })
3663        (if (cmp == LT_EXPR)
3664         (ne @2 @1))))
3665      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3666       (switch
3667        (if (cmp == LT_EXPR)
3668         { constant_boolean_node (false, type); })
3669        (if (cmp == LE_EXPR)
3670         (eq @2 @1))
3671        (if (cmp == GE_EXPR)
3672         { constant_boolean_node (true, type); })
3673        (if (cmp == GT_EXPR)
3674         (ne @2 @1))))
3675      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3676       (switch
3677        (if (cmp == GT_EXPR)
3678         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3679        (if (cmp == LE_EXPR)
3680         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3681      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3682       (switch
3683        (if (cmp == GE_EXPR)
3684         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3685        (if (cmp == LT_EXPR)
3686         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3687      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3688           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3689           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3690              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3691              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3692              max associated with this sign bit.  */
3693           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3694           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3695           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3696       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3697          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3698       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3699        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3700         (if (cmp == LE_EXPR)
3701          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3702          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3704 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3705  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3706  (simplify
3707   (cmp @0 REAL_CST@1)
3708   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3709        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3710    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3711                             ? false : true, type); })))
3713 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3714 (simplify
3715  (ne @0 integer_zerop)
3716  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3717       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3718   (non_lvalue @0)))
3719 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3720 (simplify
3721  (eq @0 integer_onep)
3722  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3723       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3724   (non_lvalue @0)))
3725 /* Do not handle
3726    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3727    bool_var != 1 becomes !bool_var
3728    here because that only is good in assignment context as long
3729    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3730    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3731    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3733 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3734    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3735    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3736    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3737 (for cmp (lt le ge gt)
3738      out (gt gt le le)
3739  (simplify
3740   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3741   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3742        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3743        && wi::to_wide (@1) != 0
3744        && single_use (@2))
3745    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3746     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3747                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3748                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3750 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3751    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3752    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3753 (for cmp (gt le)
3754  (simplify
3755   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3756   (if (single_use (@2)
3757        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3758        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3759        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3760    (cmp @1 @0))))
3762 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3763 /* A - B > A  */
3764 (for cmp (gt le)
3765      out (ne eq)
3766  (simplify
3767   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3768   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3769        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3770    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3771 /* A + B < A  */
3772 (for cmp (lt ge)
3773      out (ne eq)
3774  (simplify
3775   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3776   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3777        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3778    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3780 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3781    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3782 (for cmp (lt ge)
3783      out (ne eq)
3784  (simplify
3785   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3786   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3787    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3788     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3790 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3791    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3792    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3793    section that follows this one.
3795    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3796    the following:
3798    - the rule describes an identity
3800    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3801      multiplication
3803    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3804      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3805      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3806      when the operand has that value.)  */
3808 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3809  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3810  (simplify
3811   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
3812   (if (!HONOR_SNANS (type))
3813    @0))
3815  (for op (plus minus)
3816   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3817   (simplify
3818    (op (rdiv @0 @1)
3819        (rdiv @2 @1))
3820    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3822  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3823  (for root (SQRT CBRT)
3824   (simplify
3825    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3826     (root (mult @0 @1))))
3828  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3829  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3830   (simplify
3831    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3832     (exps (plus @0 @1))))
3834  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3835  (for root (SQRT CBRT)
3836   (simplify
3837    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3838     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3840  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3841  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3842   (simplify
3843    (rdiv @0 (exps:s @1))
3844     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3846  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3847       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3848   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3849   (simplify
3850    (logs (exps @0))
3851    @0)
3852   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3853   (simplify
3854    (exps (logs @0))
3855    @0))
3857  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3858     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3859     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3860  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3861       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3862   (simplify
3863    (logs (exps @0))
3864    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3865     (with {
3866       tree x;
3867       switch (exps)
3868         {
3869         CASE_CFN_EXP:
3870           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3871           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3872           break;
3873         CASE_CFN_EXP2:
3874           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3875           x = build_real (type, dconst2);
3876           break;
3877         CASE_CFN_EXP10:
3878         CASE_CFN_POW10:
3879           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3880           {
3881             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3882             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3883             x = build_real (type, dconst10);
3884           }
3885           break;
3886         default:
3887           gcc_unreachable ();
3888         }
3889       }
3890      (mult (logs { x; }) @0)))))
3892  (for logs (LOG LOG
3893             LOG2 LOG2
3894             LOG10 LOG10)
3895       exps (SQRT CBRT)
3896   (simplify
3897    (logs (exps @0))
3898    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3899     (with {
3900       tree x;
3901       switch (exps)
3902         {
3903         CASE_CFN_SQRT:
3904           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3905           x = build_real (type, dconsthalf);
3906           break;
3907         CASE_CFN_CBRT:
3908           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3909           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3910           break;
3911         default:
3912           gcc_unreachable ();
3913         }
3914       }
3915      (mult { x; } (logs @0))))))
3917  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3918  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3919       pows (POW)
3920   (simplify
3921    (logs (pows @0 @1))
3922    (mult @1 (logs @0))))
3924  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3925  (for pows (POW)
3926       exps (EXP)
3927       logs (LOG)
3928   (simplify
3929    (pows REAL_CST@0 @1)
3930     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3931          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3932      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3934  (for sqrts (SQRT)
3935       cbrts (CBRT)
3936       pows (POW)
3937       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3938   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3939   (simplify
3940    (sqrts (exps @0))
3941    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3942   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3943   (simplify
3944    (cbrts (exps @0))
3945    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3946   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3947   (simplify
3948    (pows (exps @0) @1)
3949    (exps (mult @0 @1))))
3951  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3952  (for tans (TAN)
3953       atans (ATAN)
3954   (simplify
3955    (tans (atans @0))
3956    @0)))
3958 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3959 (simplify
3960  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3961  (abs @0))
3963 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3964 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
3965  (simplify
3966   (fns (fns @0))
3967   (fns @0)))
3968 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3969 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
3970  (simplify
3971   (fns integer_valued_real_p@0)
3972   @0))
3974 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3975 (simplify
3976  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3977  (abs @0))
3979 /* pow(1,x) -> 1.  */
3980 (simplify
3981  (POW real_onep@0 @1)
3982  @0)
3984 (simplify
3985  /* copysign(x,x) -> x.  */
3986  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
3987  @0)
3989 (simplify
3990  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3991  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3992  (abs @0))
3994 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3995  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3996  (simplify
3997   (scale real_zerop@0 @1)
3998   @0)
3999  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4000  (simplify
4001   (scale @0 integer_zerop@1)
4002   @0)
4003  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4004  (simplify
4005   (scale REAL_CST@0 @1)
4006   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4007    @0)))
4009 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4010    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4012    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4013    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4014    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4015    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4017 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4018  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4019  (simplify
4020   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4021    (SIN @0))
4023  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4024  (simplify
4025   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4026   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4027    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4029  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4030  (simplify
4031   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4032    (TAN @0))
4034  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4035  (simplify
4036   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4037    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4039  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4040  (simplify
4041   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4042   (if (! HONOR_NANS (@0)
4043        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4044    (COS @0)))
4046  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4047  (simplify
4048   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4049   (if (! HONOR_NANS (@0)
4050        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4051    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4053  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4054  (simplify
4055   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4056    (POW @0 (plus @1 @2)))
4058  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4059  (simplify
4060   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4061    (POW (mult @0 @2) @1))
4063  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4064  (simplify
4065   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4066    (POWI (mult @0 @2) @1))
4068  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4069  (simplify
4070   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4071   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4072    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4074  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4075  (simplify
4076   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4077    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4079  (for sqrts (SQRT)
4080       cbrts (CBRT)
4081       pows (POW)
4082   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4083   (simplify
4084    (sqrts (sqrts @0))
4085    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4086   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4087   (simplify
4088    (sqrts (cbrts @0))
4089    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4090   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4091   (simplify
4092    (cbrts (sqrts @0))
4093    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4094   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4095   (simplify
4096    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4097    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4098   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4099   (simplify
4100    (sqrts (pows @0 @1))
4101    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4102   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4103   (simplify
4104    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4105    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4106   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4107   (simplify
4108    (pows (sqrts @0) @1)
4109    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4110   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4111   (simplify
4112    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4113    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4114   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4115   (simplify
4116    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4117    (pows @0 (mult @1 @2))))
4119  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4120  (simplify
4121   (CABS (complex @0 @0))
4122   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4124  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4125  (simplify
4126   (HYPOT @0 @0)
4127   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4129  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4130  (for cexps (CEXP)
4131       exps (EXP)
4132       cexpis (CEXPI)
4133   (simplify
4134    (cexps compositional_complex@0)
4135    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4136     (complex
4137      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4138      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4140 (if (canonicalize_math_p ())
4141  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4142  (for floors (FLOOR_ALL)
4143       truncs (TRUNC_ALL)
4144   (simplify
4145    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4146    (truncs @0))))
4148 (match double_value_p
4149  @0
4150  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4151 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4152             BUILT_IN_FLOORL
4153             BUILT_IN_CEILL
4154             BUILT_IN_ROUNDL
4155             BUILT_IN_NEARBYINTL
4156             BUILT_IN_RINTL)
4157      tos (BUILT_IN_TRUNC
4158           BUILT_IN_FLOOR
4159           BUILT_IN_CEIL
4160           BUILT_IN_ROUND
4161           BUILT_IN_NEARBYINT
4162           BUILT_IN_RINT)
4163  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4164  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4165   (simplify
4166    (froms (convert double_value_p@0))
4167    (convert (tos @0)))))
4169 (match float_value_p
4170  @0
4171  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4172 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4173             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4174             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4175             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4176             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4177             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4178      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4179           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4180           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4181           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4182           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4183           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4184  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4185     if x is a float.  */
4186  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4187       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4188   (simplify
4189    (froms (convert float_value_p@0))
4190    (convert (tos @0)))))
4192 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4193      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4194  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4195  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4196   (simplify
4197    (froms (convert double_value_p@0))
4198    (tos @0))))
4200 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4201             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4202      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4203  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4204     if x is a float.  */
4205  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4206   (simplify
4207    (froms (convert float_value_p@0))
4208    (tos @0))))
4210 (if (canonicalize_math_p ())
4211  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4212  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4213   (simplify
4214    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4215    (fix_trunc @0))))
4217 (if (canonicalize_math_p ())
4218  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4219  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4220            ICEIL LCEIL LLCEIL
4221            IROUND LROUND LLROUND)
4222   (simplify
4223    (fns integer_valued_real_p@0)
4224    (fix_trunc @0)))
4225  (if (!flag_errno_math)
4226   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4227   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4228    (simplify
4229     (rints integer_valued_real_p@0)
4230     (fix_trunc @0)))))
4232 (if (canonicalize_math_p ())
4233  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4234       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4235       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4236   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4237      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4238   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4239        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4240    (simplify
4241     (ifn @0)
4242     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4243   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4244      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4245   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4246        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4247    (simplify
4248     (llfn @0)
4249     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4251 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4252 (simplify
4253  (CPROJ @0)
4254  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4255    @0))
4257 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4258    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4259 (simplify
4260  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4261  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4262   { build_complex_inf (type, false); }))
4264 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4265 (simplify
4266  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4267  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4268   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4270 (for pows (POW)
4271      sqrts (SQRT)
4272      cbrts (CBRT)
4273  (simplify
4274   (pows @0 REAL_CST@1)
4275   (with {
4276     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4277     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4278    }
4279    (switch
4280     /* pow(x,0) -> 1.  */
4281     (if (real_equal (value, &dconst0))
4282      { build_real (type, dconst1); })
4283     /* pow(x,1) -> x.  */
4284     (if (real_equal (value, &dconst1))
4285      @0)
4286     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4287     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4288      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4289     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4290     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4291          && canonicalize_math_p ()
4292          && real_equal (value, &dconsthalf))
4293      (sqrts @0))
4294     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4295     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4296          && canonicalize_math_p ()
4297          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4298              real_equal (value, &tmp)))
4299      (cbrts @0))))))
4301 /* powi(1,x) -> 1.  */
4302 (simplify
4303  (POWI real_onep@0 @1)
4304  @0)
4306 (simplify
4307  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4308  (switch
4309   /* powi(x,0) -> 1.  */
4310   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4311    { build_real (type, dconst1); })
4312   /* powi(x,1) -> x.  */
4313   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4314    @0)
4315   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4316   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4317    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4319 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4321    These are conceptually similar to the transformations performed for
4322    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4323    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4325 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4326    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4327    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4328    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4329    operation and convert the result to the desired type.  */
4330 (for op (plus minus)
4331   (simplify
4332     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4333     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4334          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4335             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4336          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4337          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4338          /* The precision of the type of each operand must match the
4339             precision of the mode of each operand, similarly for the
4340             result.  */
4341          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4342          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4343          && type_has_mode_precision_p (type)
4344          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4345          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4346          && types_match (@0, type)
4347          && (types_match (@0, @1)
4348              /* Or the second operand is const integer or converted const
4349                 integer from valueize.  */
4350              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4351       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4352         (op @0 (convert @1))
4353         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4354          (convert (op (convert:utype @0)
4355                       (convert:utype @1))))))))
4357 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4358    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4359    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4360    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4361    arithmetic operation.  */
4362 (for op (minus plus)
4363  (simplify
4364   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4365   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4366        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4367           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4368        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4369        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4370        /* The precision of the type of each operand must match the
4371           precision of the mode of each operand, similarly for the
4372           result.  */
4373        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4374        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4375        && type_has_mode_precision_p (type)
4376        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4377        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4378        && types_match (@0, @1)
4379        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4380            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4381        && (wi::to_wide (@4)
4382            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4383                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4384    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4385     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4386      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4387     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4388      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4389                (convert:utype @4))))))))
4391 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4392    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4393 (for op (lt le gt ge)
4394      ext (min min max max)
4395  (simplify
4396   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4397   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4398        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4399    (op @0 (ext @1 @2)))))
4401 (simplify
4402  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4403  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4404  { integer_zero_node; })
4406 (simplify
4407  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4408  (SIGNBIT @0)
4409  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4410   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4412 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4413 (for cmp (eq ne)
4414  (for op (plus minus)
4415       rop (minus plus)
4416   (simplify
4417    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4418    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4419         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4420         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4421         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4422     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4423      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4424           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4425       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4426       (if (single_use (@3))
4427        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4428                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4429 (for cmp (lt le gt ge)
4430  (for op (plus minus)
4431       rop (minus plus)
4432   (simplify
4433    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4434    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4435         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4436     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4437      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4438       {
4439         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4440                                 "when simplifying conditional to constant"),
4441                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4442         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4443         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4444         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4445                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4446                         != (op == MINUS_EXPR);
4447         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4448       }
4449       (if (single_use (@3))
4450        (with
4451         {
4452           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4453                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4454                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4455                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4456         }
4457         (cmp @0 { res; })))))))))
4459 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4461 (simplify
4462  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4463  (switch
4464   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4465        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4466    (switch
4467     (if (integer_zerop (@2))
4468      (view_convert (realpart @0)))
4469     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4470      (view_convert (imagpart @0)))))
4471   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4472        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4473        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4474        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4475        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4476        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4477             && integer_zerop (@2))
4478            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4479               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4480            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4481                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4482                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4483                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4484                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4485                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4486                                             - TYPE_PRECISION (type))
4487                                          : 0)) == 0)))
4488    (convert @0))))
4490 /* Simplify vector extracts.  */
4492 (simplify
4493  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4494  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4495       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4496           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4497               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4498   (with
4499    {
4500      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4501                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4502      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4503      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4504      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4505      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4506    }
4507    (if (n != 0
4508         && (idx % width) == 0
4509         && (n % width) == 0
4510         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
4511     (with
4512      {
4513        idx = idx / width;
4514        n = n / width;
4515        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4516        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
4517        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4518          {
4519            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4520            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4521              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4522          }
4523      }
4524      (switch
4525       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4526       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
4527        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4528         { build_constructor (type, NULL); }
4529         (with
4530          {
4531            idx /= k;
4532            n /= k;
4533          }
4534          (if (n == 1)
4535           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4536            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
4537            { build_zero_cst (type); })
4538           {
4539             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4540             vec_alloc (vals, n);
4541             for (unsigned i = 0;
4542                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4543               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4544                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
4545             build_constructor (type, vals);
4546           }))))
4547       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4548       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
4549        (switch
4550         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
4551          { build_zero_cst (type); })
4552         (if (n == k)
4553          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
4554         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
4555                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))
4557 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4558    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4559    not touching the extraction.  */
4560 (simplify
4561  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4562  (with
4563   {
4564     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4565     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4566       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4567     else
4568       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4569   }
4570   (switch
4571    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4572         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4573                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4574     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4575                                                  wi::to_wide (@rpos)
4576                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4577    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4578                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4579         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4580                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4581     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))