Daily bump.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob4e6f7199947719afe443740979dff139372606f2
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)
78 /* Simplifications of operations with one constant operand and
79    simplifications to constants or single values.  */
81 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
82   (simplify
83     (op @0 integer_zerop)
84     (non_lvalue @0)))
86 /* 0 +p index -> (type)index */
87 (simplify
88  (pointer_plus integer_zerop @1)
89  (non_lvalue (convert @1)))
91 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
92    Likewise if the operands are reversed.  */
93 (simplify
94  (plus:c @0 real_zerop@1)
95  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
96   (non_lvalue @0)))
98 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
99 (simplify
100  (minus @0 real_zerop@1)
101  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
102   (non_lvalue @0)))
104 /* Simplify x - x.
105    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
106    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
107    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
108    is volatile.  */
109 (simplify
110  (minus @0 @0)
111  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
112   { build_zero_cst (type); }))
114 (simplify
115  (mult @0 integer_zerop@1)
116  @1)
118 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
119    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
120    same in modes with signed zeros, since multiplying a
121    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
122 (simplify
123  (mult @0 real_zerop@1)
124  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
125   @1))
127 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
128    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
129 (simplify
130  (mult @0 real_onep)
131  (if (!HONOR_SNANS (type)
132       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
133           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
134   (non_lvalue @0)))
136 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
137 (simplify
138  (mult @0 real_minus_onep)
139   (if (!HONOR_SNANS (type)
140        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
141            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
142    (negate @0)))
144 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
151    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
152    traps enables better optimizations than these anyway.  */
153 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
154  /* 0 / X is always zero.  */
155  (simplify
156   (div integer_zerop@0 @1)
157   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
158   (if (!integer_zerop (@1))
159    @0))
160   /* X / -1 is -X.  */
161  (simplify
162    (div @0 integer_minus_onep@1)
163    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
164     (negate @0)))
165  /* X / X is one.  */
166  (simplify
167   (div @0 @0)
168   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
169   (if (!integer_zerop (@0))
170    { build_one_cst (type); }))
171  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
172  (simplify
173    (div:C @0 (abs @0))
174    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
175         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
176     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
177           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
178  /* X / -X is -1.  */
179  (simplify
180    (div:C @0 (negate @0))
181    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
182         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
183     { build_minus_one_cst (type); })))
185 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
186    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
187 (simplify
188  (floor_div @0 @1)
189  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
190       && TYPE_UNSIGNED (type))
191   (trunc_div @0 @1)))
193 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
194    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
195 (for div (trunc_div exact_div)
196  (simplify
197   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
198   (with {
199     bool overflow_p;
200     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
201    }
202    (if (!overflow_p)
203     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
204     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
205          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
206      { build_zero_cst (type); })))))
208 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
209    NaNs or Infinities.  */
210 (simplify
211  (rdiv @0 @0)
212  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
213       && ! HONOR_NANS (type)
214       && ! HONOR_INFINITIES (type))
215   { build_one_cst (type); }))
217 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
218    NaNs or Infinities.  */
219 (simplify
220  (rdiv:C @0 (negate @0))
221  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
222       && ! HONOR_NANS (type)
223       && ! HONOR_INFINITIES (type))
224   { build_minus_one_cst (type); }))
226 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
227 (simplify
228  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
229   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
230        && ! HONOR_NANS (type)
231        && ! HONOR_INFINITIES (type))
232    (switch
233     (if (types_match (type, float_type_node))
234      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
235     (if (types_match (type, double_type_node))
236      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
237     (if (types_match (type, long_double_type_node))
238      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
240 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
241 (simplify
242  (rdiv @0 real_onep)
243  (if (!HONOR_SNANS (type))
244   (non_lvalue @0)))
246 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
247 (simplify
248  (rdiv @0 real_minus_onep)
249  (if (!HONOR_SNANS (type))
250   (negate @0)))
252 (if (flag_reciprocal_math)
253  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
254  (simplify
255   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
256    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
258  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
259  (simplify
260   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
261    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
263 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
264 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
265  (simplify
266   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
267   (if (integer_pow2p (@2)
268        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
269        && wi::add (@2, @1) == 0
270        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
271    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
272                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
274 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
275    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
276    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
277    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
278    tell if it is or not in a portable manner.  */
279 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
280  (simplify
281   (rdiv @0 cst@1)
282   (if (optimize)
283    (if (flag_reciprocal_math
284         && !real_zerop (@1))
285     (with
286      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
287      (if (tem)
288       (mult @0 { tem; } )))
289     (if (cst != COMPLEX_CST)
290      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
291       (if (inverse)
292        (mult @0 { inverse; } ))))))))
294 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
295  /* 0 % X is always zero.  */
296  (simplify
297   (mod integer_zerop@0 @1)
298   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
299   (if (!integer_zerop (@1))
300    @0))
301  /* X % 1 is always zero.  */
302  (simplify
303   (mod @0 integer_onep)
304   { build_zero_cst (type); })
305  /* X % -1 is zero.  */
306  (simplify
307   (mod @0 integer_minus_onep@1)
308   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
309    { build_zero_cst (type); }))
310  /* X % X is zero.  */
311  (simplify
312   (mod @0 @0)
313   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@0))
315    { build_zero_cst (type); }))
316  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
317  (simplify
318   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
319   @2)
320  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
321  (simplify
322   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
324        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
325        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
326    { build_zero_cst (type); })))
328 /* X % -C is the same as X % C.  */
329 (simplify
330  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
331   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
332        && !TREE_OVERFLOW (@1)
333        && wi::neg_p (@1)
334        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
335        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
336        && !sign_bit_p (@1, @1))
337    (trunc_mod @0 (negate @1))))
339 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
340 (simplify
341  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
343       && !TYPE_UNSIGNED (type)
344       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
345       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
346       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
347          Y might be -1, because we would then change valid
348          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
349       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
350           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
351                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
352   (trunc_mod @0 (convert @1))))
354 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
355 (simplify
356  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
358   (convert (trunc_mod @0 @1))))
360 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
361    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
362    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
363    to A & ((C << N) - 1).  */
364 (match (power_of_two_cand @1)
365  INTEGER_CST@1)
366 (match (power_of_two_cand @1)
367  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
368 (for mod (trunc_mod floor_mod)
369  (simplify
370   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
371   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
372         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
373         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
374         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
375    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
377 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
378 (simplify
379  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
380  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
381   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
382                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
383                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
385 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
386 (simplify
387  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
389   (bit_and @0 (negate @1))))
391 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
392 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
393  (simplify
394   (div (mult @0 @1) @1)
395   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
396        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
397    @0)))
399 (for op (negate abs)
400  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
401  (for coss (COS COSH)
402   (simplify
403    (coss (op @0))
404     (coss @0)))
405  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
406  (for pows (POW)
407   (simplify
408    (pows (op @0) REAL_CST@1)
409    (with { HOST_WIDE_INT n; }
410     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
411      (pows @0 @1)))))
412  /* Likewise for powi.  */
413  (for pows (POWI)
414   (simplify
415    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
416    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
417     (pows @0 @1))))
418  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
419  (for hypots (HYPOT)
420   (simplify
421    (hypots (op @0) @1)
422    (hypots @0 @1))
423   (simplify
424    (hypots @0 (op @1))
425    (hypots @0 @1)))
426  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
427  (for copysigns (COPYSIGN)
428   (simplify
429    (copysigns (op @0) @1)
430    (copysigns @0 @1))))
432 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
433 (simplify
434  (mult (abs@1 @0) @1)
435  (mult @0 @0))
437 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
438 (for coss (COS COSH)
439      copysigns (COPYSIGN)
440  (simplify
441   (coss (copysigns @0 @1))
442    (coss @0)))
444 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
445 (for pows (POW)
446      copysigns (COPYSIGN)
447  (simplify
448   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
449   (with { HOST_WIDE_INT n; }
450    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
451     (pows @0 @1)))))
452 /* Likewise for powi.  */
453 (for pows (POWI)
454      copysigns (COPYSIGN)
455  (simplify
456   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
457   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
458    (pows @0 @1))))
460 (for hypots (HYPOT)
461      copysigns (COPYSIGN)
462  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
463  (simplify
464   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
465   (hypots @0 @2))
466  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
467  (simplify
468   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
469   (hypots @0 @1)))
471 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
472 (for copysigns (COPYSIGN)
473  (simplify
474   (copysigns @0 REAL_CST@1)
475   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
476    (negate (abs @0))
477    (abs @0))))
479 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
480 (for copysigns (COPYSIGN)
481  (simplify
482   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
483   (copysigns @0 @2)))
485 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
486 (for copysigns (COPYSIGN)
487  (simplify
488   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
489   (mult @0 @0)))
491 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
492 (for ccoss (CCOS CCOSH)
493  (simplify
494   (ccoss (negate @0))
495    (ccoss @0)))
497 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
498 (for ops (conj negate)
499  (for cabss (CABS)
500   (simplify
501    (cabss (ops @0))
502    (cabss @0))))
504 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
505 (simplify
506  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
507   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
508        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
509    (lshift @0 @2)))
511 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
512 (simplify
513  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
514   (if (flag_associative_math
515        && single_use (@3))
516    (with
517     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
518     (if (tem)
519      (rdiv { tem; } @1)))))
521 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
522 (simplify
523  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
524   (if (flag_reciprocal_math)
525    (with
526     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
527     (if (tem)
528      (rdiv { tem; } @1)))))
530 /* Simplify ~X & X as zero.  */
531 (simplify
532  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
533   { build_zero_cst (type); })
535 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
536 (simplify
537   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
538   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
539     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
541 /* PR35691: Transform
542    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
543    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
544 (for bitop (bit_and bit_ior)
545      cmp (eq ne)
546  (simplify
547   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
548    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
550        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
551     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
553 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
554 (simplify
555  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
556   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
557 (simplify
558  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
559  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
560   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
562 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
563 (simplify
564  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
565   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
567 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
568 (simplify
569  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
570   (bit_xor @0 @1))
571 (simplify
572  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
573  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
574   (bit_xor @0 @1)))
576 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
577 (simplify
578   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
579   (bit_ior @0 @1))
581 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   (bit_xor @0 @1)))
588 #endif
590 /* X % Y is smaller than Y.  */
591 (for cmp (lt ge)
592  (simplify
593   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
594   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
595    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
596 (for cmp (gt le)
597  (simplify
598   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
600    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
602 /* x | ~0 -> ~0  */
603 (simplify
604  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
605  @1)
607 /* x | 0 -> x  */
608 (simplify
609  (bit_ior @0 integer_zerop)
610  @0)
612 /* x & 0 -> 0  */
613 (simplify
614  (bit_and @0 integer_zerop@1)
615  @1)
617 /* ~x | x -> -1 */
618 /* ~x ^ x -> -1 */
619 /* ~x + x -> -1 */
620 (for op (bit_ior bit_xor plus)
621  (simplify
622   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
623   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
625 /* x ^ x -> 0 */
626 (simplify
627   (bit_xor @0 @0)
628   { build_zero_cst (type); })
630 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
631 (simplify
632   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
633   (bit_not @0))
635 /* x & ~0 -> x  */
636 (simplify
637  (bit_and @0 integer_all_onesp)
638   (non_lvalue @0))
640 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
641 (for bitop (bit_and bit_ior)
642  (simplify
643   (bitop @0 @0)
644   (non_lvalue @0)))
646 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
647 #if GIMPLE
648 (simplify
649  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
651       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
652   @0))
653 #endif
655 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
656 (simplify
657  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
658  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
660 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
661 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
662 (for bitop (bit_and bit_ior)
663  (simplify
664   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
665   (bitop @0 (bit_not @1))))
667 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
668 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
669 (for bitop (bit_and bit_ior)
670      rbitop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
673   (bitop @1 @2)))
675 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
676 (simplify
677  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
678  (bit_xor @0 @1))
680 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
681 (simplify
682  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
683  (bit_and @0 @1))
685 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
686 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
687 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
688 (for op (plus bit_ior bit_xor)
689  (simplify
690   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
691   (bit_ior @0 @1)))
693 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
694 (simplify
695  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
696  (plus @0 @1))
698 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
699 (simplify
700  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
701  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
702       && !TYPE_SATURATING (type))
703   (bit_and @0 @1)))
705 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
706 (simplify
707  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
708  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
709       && !TYPE_SATURATING (type))
710   (bit_ior @0 @1)))
712 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
713 (simplify
714  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
715  (bit_and @0 @1))
717 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
718 (simplify
719  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
720  (bit_xor @0 @1))
722 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
723 (simplify
724  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
725  (bit_xor @0 @1))
727 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
728 (simplify
729  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
730  (bit_and @0 @1))
732 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
733    ~x | ~y -> ~(x & y) */
734 (for op (bit_and bit_ior)
735      rop (bit_ior bit_and)
736  (simplify
737   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
738   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
739        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
740    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
742 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
743    with a constant, and the two constants have no bits in common,
744    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
745    simplifications.  */
746 (for op (bit_xor plus)
747  (simplify
748   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
749       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
750   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
751        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
752        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
753    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
755 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
756 (simplify
757  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
758  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
759   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
761 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
762 (simplify
763  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
764  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
765       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
766   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
768 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
769 (simplify
770  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
771  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
772   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
774 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
775 (for opo (bit_and bit_xor)
776      opi (bit_xor bit_and)
777  (simplify
778   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
779   (bit_and (bit_not @0) @1)))
781 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
782    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
783    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
784    constants are involved.  For example, convert
785      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
786    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
787 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
788      rop (bit_ior bit_and bit_and)
789  (simplify
790   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
791   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
792        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
793    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
795 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
796 /* (X & Y) & Y -> X & Y
797    (X | Y) | Y -> X | Y  */
798 (for op (bit_and bit_ior)
799  (simplify
800   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
801   @2))
802 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
803 (simplify
804  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
805  (convert @0))
806 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
807    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
808 (for op (bit_and bit_ior)
809  (simplify
810   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
811   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
812        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
813    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
814     (op @3 (convert @2))
815     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
816      (op (convert @1) @5))))))
817 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
818 (simplify
819  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
821       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
822   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
824 (simplify
825  (abs (abs@1 @0))
826  @1)
827 (simplify
828  (abs (negate @0))
829  (abs @0))
830 (simplify
831  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
832  @0)
834 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
835 (match negate_expr_p
836  INTEGER_CST
837  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
839       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
840           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
841 (match negate_expr_p
842  FIXED_CST)
843 (match negate_expr_p
844  (negate @0)
845  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
846 (match negate_expr_p
847  REAL_CST
848  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
849 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
850    ways.  */
851 (match negate_expr_p
852  VECTOR_CST
853  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
855 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
856 (simplify
857  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
858   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
859        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
860    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
862 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
863 (simplify
864  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
865  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
866       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
867   (minus (negate @1) @0)))
869 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
870 (simplify
871  (minus @0 negate_expr_p@1)
872  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
873  (plus @0 (negate @1))))
875 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
876    when profitable.
877    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
878    binary operation result instead of to the operands.  This allows
879    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
880    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
881 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
882  (simplify
883   (bitop (convert @0) (convert? @1))
884   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
887         || types_match (@0, @1))
888        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
889           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
890           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
891           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
892           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
893        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
894        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
895               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
896            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
897            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
898               mode.  */
899            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
900            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
901               of its mode.  */
902            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
903    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
905 (for bitop (bit_and bit_ior)
906      rbitop (bit_ior bit_and)
907   /* (x | y) & x -> x */
908   /* (x & y) | x -> x */
909  (simplify
910   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
911   @0)
912  /* (~x | y) & x -> x & y */
913  /* (~x & y) | x -> x | y */
914  (simplify
915   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
916   (bitop @0 @1)))
918 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
919 (simplify
920   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
921   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
923 /* Combine successive equal operations with constants.  */
924 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
925  (simplify
926   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
927   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
929 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
930    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
931 (match truth_valued_p
932  @0
933  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
934 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
935  (match truth_valued_p
936   (op @0 @1)))
937 (match truth_valued_p
938   (truth_not @0))
940 (match (logical_inverted_value @0)
941  (truth_not @0))
942 (match (logical_inverted_value @0)
943  (bit_not truth_valued_p@0))
944 (match (logical_inverted_value @0)
945  (eq @0 integer_zerop))
946 (match (logical_inverted_value @0)
947  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
948 (match (logical_inverted_value @0)
949  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
951 /* X & !X -> 0.  */
952 (simplify
953  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
954  { build_zero_cst (type); })
955 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
956 (for op (bit_ior bit_xor)
957  (simplify
958   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
959   { constant_boolean_node (true, type); }))
960 /* X ==/!= !X is false/true.  */
961 (for op (eq ne)
962  (simplify
963   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
964   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
966 /* ~~x -> x */
967 (simplify
968   (bit_not (bit_not @0))
969   @0)
971 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
972 (simplify
973  (bit_not (convert? (negate @0)))
974  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
975       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
976   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
978 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
979 (simplify
980  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
981  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
982       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
983   (convert (negate @0))))
984 (simplify
985  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
986  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
987       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (negate @0))))
990 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
995 (simplify
996  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
997  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
998   (convert (bit_xor @0 @1))))
1000 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1001 (simplify
1002  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1003  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1005 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1006 (simplify
1007  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1008  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1009       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1010   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1012 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1013    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1014 (for cmp (eq ne)
1015  (simplify
1016   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1020    (cmp @0 @2))))
1022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1023    x * C RELOP y * C into:
1025    x RELOP y for nonnegative C
1026    y RELOP x for negative C  */
1027 (for cmp (lt gt le ge)
1028  (simplify
1029   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1031        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1032    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1033     (cmp @0 @2)
1034    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1035         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1036     (cmp @2 @0))))))
1038 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1039    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1040    zero throughout its computed value range,
1041    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1042    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1043    and 0's otherwise.
1044    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1045    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1046    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1048 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1049      outer_op (bit_xor bit_ior)
1050 (simplify
1051  (outer_op
1052   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1053  (with
1054   {
1055     bool fail = false;
1056     wide_int zero_mask_not;
1057     wide_int C0;
1058     wide_int cst_emit;
1060     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1061       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1062     else
1063       fail = true;
1065     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1066       {
1067         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1068         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1069       }
1070     else
1071       {
1072         C0 = @0;
1073         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1074       }
1075   }
1076   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1077    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1078    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1079     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1081 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1082 (simplify
1083   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1084   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1086 /* Pattern match
1087      tem1 = (long) ptr1;
1088      tem2 = (long) ptr2;
1089      tem3 = tem2 - tem1;
1090      tem4 = (unsigned long) tem3;
1091      tem5 = ptr1 + tem4;
1092    and produce
1093      tem5 = ptr2;  */
1094 (simplify
1095   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1096   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1097   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1098        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1099             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1100    @1))
1102 /* Pattern match
1103      tem = (sizetype) ptr;
1104      tem = tem & algn;
1105      tem = -tem;
1106      ... = ptr p+ tem;
1107    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1108      ... = ptr & ~algn;  */
1109 (simplify
1110   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1111   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1112    (bit_and @0 { algn; })))
1114 /* Try folding difference of addresses.  */
1115 (simplify
1116  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1117  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1118   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1119    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1120     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1121 (simplify
1122  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1123  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1124   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1125    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1126     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1128 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1129    be able to fold this expression using the object or function's
1130    alignment.  */
1131 (simplify
1132  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1133  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1134       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1135   (with
1136    {
1137      unsigned int align;
1138      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1139      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1140    }
1141    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1142     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1145 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1146 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1148  /* Contract negates.  */
1149  /* A + (-B) -> A - B */
1150  (simplify
1151   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1152   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1153   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1154        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1155        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1156    (minus (convert @0) (convert @1))))
1157  /* A - (-B) -> A + B */
1158  (simplify
1159   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1160   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1161        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1162        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1163    (plus (convert @0) (convert @1))))
1164  /* -(-A) -> A */
1165  (simplify
1166   (negate (convert? (negate @1)))
1167   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1168        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1169    (convert @1)))
1171  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1172     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1173  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1174       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1176   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1177      irrespective of overflow issues.  */
1178   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1179   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1180   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1181   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1182   (simplify
1183     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1184     @1)
1185   (simplify
1186     (minus (minus @0 @1) @0)
1187     (negate @1))
1188   (simplify
1189     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1190     @0)
1191   (simplify
1192    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1193    (negate @1))
1194   (simplify
1195    (minus @0 (minus @0 @1))
1196    @1)
1198   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3  */
1199   (for outer_op (plus minus)
1200    (for inner_op (plus minus)
1201     (simplify
1202      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1203      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1204         as we would introduce undefined overflow, for example
1205         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1206      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1207                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1208       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1209        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1211   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1212   (for outer_op (plus minus)
1213    (simplify
1214     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1215     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1216      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1217       (minus { cst; } @0)))))
1219   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1220   (simplify
1221    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1222    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1223     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1224      (plus { cst; } @0))))
1226   /* ~A + A -> -1 */
1227   (simplify
1228    (plus:c (bit_not @0) @0)
1229    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1230     { build_all_ones_cst (type); }))
1232   /* ~A + 1 -> -A */
1233   (simplify
1234    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1235    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1236     (negate (convert @0))))
1238   /* -A - 1 -> ~A */
1239   (simplify
1240    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1241    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1242         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1243     (bit_not (convert @0))))
1245   /* -1 - A -> ~A */
1246   (simplify
1247    (minus integer_all_onesp @0)
1248    (bit_not @0))
1250   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1251   (for add (plus pointer_plus)
1252    (simplify
1253     (minus (convert (add @@0 @1))
1254      (convert @0))
1255     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1256          /* For integer types, if A has a smaller type
1257             than T the result depends on the possible
1258             overflow in P + A.
1259             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1260             However, if an overflow in P + A would cause
1261             undefined behavior, we can assume that there
1262             is no overflow.  */
1263          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1264              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1265          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1266             final type requires a sign- or zero-extension,
1267             then we have to punt - it is not defined which
1268             one is correct.  */
1269          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1270              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1271              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1272      (convert @1))))
1274   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1275   (for add (plus pointer_plus)
1276    (simplify
1277     (minus (convert @0)
1278      (convert (add @@0 @1)))
1279     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1280          /* For integer types, if A has a smaller type
1281             than T the result depends on the possible
1282             overflow in P + A.
1283             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1284             However, if an overflow in P + A would cause
1285             undefined behavior, we can assume that there
1286             is no overflow.  */
1287          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1288              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1289          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1290             final type requires a sign- or zero-extension,
1291             then we have to punt - it is not defined which
1292             one is correct.  */
1293          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1294              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1295              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1296      (negate (convert @1)))))
1298   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1299   (for add (plus pointer_plus)
1300    (simplify
1301     (minus (convert (add @@0 @1))
1302      (convert (add @0 @2)))
1303     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1304          /* For integer types, if A has a smaller type
1305             than T the result depends on the possible
1306             overflow in P + A.
1307             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1308             However, if an overflow in P + A would cause
1309             undefined behavior, we can assume that there
1310             is no overflow.  */
1311          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1312              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1313          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1314             final type requires a sign- or zero-extension,
1315             then we have to punt - it is not defined which
1316             one is correct.  */
1317          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1318              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1319              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1320              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1321              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1322      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1325 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1327 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1328  (simplify
1329   (minmax @0 @0)
1330   @0))
1331 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1332 (simplify
1333  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1334  @1)
1335 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1336 (simplify
1337  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1338  @1)
1339 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1340 (simplify
1341  (max:c @0 (negate @0))
1342  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1343       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1344           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1345   (abs @0)))
1346 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1347 (simplify
1348  (min:c @0 (negate @0))
1349  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1350       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1351           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1352   (negate (abs @0))))
1353 (simplify
1354  (min @0 @1)
1355  (switch
1356   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1357        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1358        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1359    @1)
1360   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1361        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1362        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1363    @0)))
1364 (simplify
1365  (max @0 @1)
1366  (switch
1367   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1368        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1369        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1370    @1)
1371   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1372        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1373        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1374    @0)))
1376 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1377 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1378 (simplify
1379  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1380   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1381    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1382     @2
1383     @0)))
1385 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1386 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1387 (simplify
1388  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1389   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1390    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1391     @0
1392     @2)))
1394 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1395    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1396 (for minmax (min max)
1397  (simplify
1398   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1399   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1400        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1401        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1402        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1403    (minmax @1 (convert @2)))))
1405 (for minmax (FMIN FMAX)
1406  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1407     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1408  (simplify
1409   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1410   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1411        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1412    @0)))
1413 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1414    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1415    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1416    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1417    worry about it either.  */
1418 (if (flag_finite_math_only)
1419  (simplify
1420   (FMIN @0 @1)
1421   (min @0 @1))
1422  (simplify
1423   (FMAX @0 @1)
1424   (max @0 @1)))
1425 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1426 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1427      maxmin (max min FMAX FMIN)
1428  (simplify
1429   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1430   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1431        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1432            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1433    (negate (maxmin @0 @1)))))
1434 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1435    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1436 (for minmax (min max)
1437  maxmin (max min)
1438  (simplify
1439   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1440   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1442 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1443 (for minmax (min min max max)
1444      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1445      out    (le  gt  ge  lt )
1446  (simplify
1447   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1448   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1449    (out @0 @1))))
1450 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1451    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1452 (for cmp (eq ne)
1453  (simplify
1454   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1455   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1456    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1457    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1458     (cmp @0 @2)))))
1459 (for cmp (eq ne)
1460  (simplify
1461   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1462   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1463    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1464    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1465     (cmp @0 @2)))))
1466 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1467 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1468      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1469      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1470  (simplify
1471   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1472   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1474 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1476 (for rotate (lrotate rrotate)
1477  (simplify
1478   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1479   @0))
1481 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1482 (simplify
1483  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1484  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1485       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1486   @0))
1488 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1489 (simplify
1490  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1491  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1492   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1494 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1495    types.  */
1496 (simplify
1497  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1498  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1499       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1500   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1502 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1503  (simplify
1504   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1505   (non_lvalue @0))
1506  (simplify
1507   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1508   @0)
1509  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1510     if vector2 is uniform.  */
1511  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1512   (simplify
1513    (shiftrotate @0 vec@1)
1514    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1515     (if (tem)
1516      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1518 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
1519    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
1520 #if GIMPLE
1521 (for shift (lshift rshift)
1522  (simplify
1523   (shift @0 SSA_NAME@1)
1524    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1525     (with {
1526       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
1527       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
1528      }
1529      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
1530       @0)))))
1531 #endif
1533 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1534    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1535 (simplify
1536  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1537  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1538                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1539                                            element_precision (type)), @1); }))
1541 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1542 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1543  (simplify
1544   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1545   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1546    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1547         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1548         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1549         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1550     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1551      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1552         being well defined.  */
1553      (if (low >= prec)
1554       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1555        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1556        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1557         { build_zero_cst (type); }
1558         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1559       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1562 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1563    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1564 (for cmp (ne eq)
1565      icmp (eq ne)
1566  (simplify
1567   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1568   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1570 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1571    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1572    if CST2 != 0.  */
1573 (for cmp (ne eq)
1574  (simplify
1575   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1576   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1577    (if (cand < 0
1578         || (!integer_zerop (@2)
1579             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1580     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1581     (if (!integer_zerop (@2)
1582          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1583      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1585 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1586         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1587    if the new mask might be further optimized.  */
1588 (for shift (lshift rshift)
1589  (simplify
1590   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1591            INTEGER_CST@2)
1592    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1593         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1594         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1595         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1596         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1597     (with
1598      {
1599        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1600        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1601        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1602        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1603        unsigned int prec;
1605        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1606          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1607        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1608                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1609                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1610          {
1611            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1612            tree arg00 = @0;
1613            /* See if more bits can be proven as zero because of
1614               zero extension.  */
1615            if (@3 != @0
1616                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1617              {
1618                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1619                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1620                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1621                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1622                  {
1623                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1624                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1625                    if (shiftc < prec)
1626                      shift_type = inner_type;
1627                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1628                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1629                       is all ones.  */
1630                  }
1631              }
1632            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1633            if (shiftc < prec)
1634              {
1635                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1636                zerobits <<= prec - shiftc;
1637              }
1638            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1639               can contain actually sign bits, so no transformation is
1640               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1641               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1642            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1643                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1644              {
1645                if ((mask & zerobits) == 0)
1646                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1647                else
1648                  zerobits = 0;
1649              }
1650          }
1651      }
1652      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1653      (if ((mask & zerobits) == mask)
1654       { build_int_cst (type, 0); }
1655       (with { newmask = mask | zerobits; }
1656        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1657         (with
1658          {
1659            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1660               mode's mask.  */
1661            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1662                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1663              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1664                break;
1665          }
1666          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1667               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1668           (with
1669            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1670            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1671             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1672              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1673              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1675 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1676    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1677 (for shift (lshift rshift)
1678  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1679   (simplify
1680    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1681    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1682     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1683      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1685 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1686 (simplify
1687  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1688   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1689        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1690            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1691            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1692    (with
1693     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1694      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1696 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1697    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1698 (for rotate (lrotate rrotate)
1699  (simplify
1700   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1701    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1702          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1703          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1704         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1705             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1706     (with
1707      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1708       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1710 /* Simplifications of conversions.  */
1712 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1713 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1714  (simplify
1715   (cvt @0)
1716   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1717        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1718    @0)))
1720 /* Contract view-conversions.  */
1721 (simplify
1722   (view_convert (view_convert @0))
1723   (view_convert @0))
1725 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1726    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1727 (simplify
1728   (view_convert @0)
1729   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1730        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1731        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1732    (convert @0)))
1734 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1735 (simplify
1736   (view_convert (convert@0 @1))
1737   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1738        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1739        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1740        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1741    (view_convert @1)))
1743 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1744    barriers can be removed.  */
1745 (simplify
1746  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1747  @0)
1748 (simplify
1749  (paren (paren@1 @0))
1750  @1)
1752 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1753 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1754  (for icvt (convert float)
1755   (simplify
1756    (ocvt (icvt@1 @0))
1757    (with
1758     {
1759       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1760       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1761       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1762       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1763       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1764       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1765       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1766       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1767       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1768       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1769       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1770       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1771       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1772       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1773       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1774       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1775       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1776       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1777       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1778       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1779     }
1780    (switch
1781     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1782        handled below, if we are converting something to its own
1783        type via an object of identical or wider precision, neither
1784        conversion is needed.  */
1785     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1786           || (GENERIC
1787               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1788          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1789              || (inter_float && final_float))
1790          && inter_prec >= final_prec)
1791      (ocvt @0))
1793     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1794        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1795        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1796        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1797        then we sometimes need the middle conversion.  */
1798     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1799          && (final_int || final_float)
1800          && inter_prec >= inside_prec
1801          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1802      (ocvt @0))
1804     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1805        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1806        final conversion does not change precision we can drop the
1807        intermediate conversion.  */
1808     (if (inside_int && inter_int && final_int
1809          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1810               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1811              || final_prec == inter_prec))
1812      (ocvt @0))
1814     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1815         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1816         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1817         - the intermediate type is narrower than both initial and
1818           final, or
1819         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1820           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1821         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1822           intermediate and final types differ, or
1823         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1824           initial and intermediate types differ.  */
1825     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1826          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1827          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1828          && ! (inside_int && inter_int
1829                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1830                && inter_prec < final_prec)
1831          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1832              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1833          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1834          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1835      (ocvt @0))
1837     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1838        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1839     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1840          && final_int && inter_int && inside_int
1841          && final_prec == inside_prec
1842          && final_prec > inter_prec
1843          && inter_unsignedp)
1844      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1845                               (inside_type,
1846                                wi::mask (inter_prec, false,
1847                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1849     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1850        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1851        floating-point conversion.  */
1852     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1853          && inside_int && inter_float && final_int &&
1854          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1855          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1856      (convert @0)))))))
1858 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1859    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1860    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1861 (simplify
1862   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1863   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1864        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1865        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1866        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1867                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1868    (convert @0)))
1871 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1872 (simplify
1873   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1874   (convert @0))
1876 /* Canonicalization of binary operations.  */
1878 /* Convert X + -C into X - C.  */
1879 (simplify
1880  (plus @0 REAL_CST@1)
1881  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1882   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1883    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1884     (minus @0 { tem; })))))
1886 /* Convert x+x into x*2.  */
1887 (simplify
1888  (plus @0 @0)
1889  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1890   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1891   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1892    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1894 (simplify
1895  (minus integer_zerop @1)
1896  (negate @1))
1898 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1899    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1900    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1901 (simplify
1902  (minus real_zerop@0 @1)
1903  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1904   (negate @1)))
1906 /* Transform x * -1 into -x.  */
1907 (simplify
1908  (mult @0 integer_minus_onep)
1909  (negate @0))
1911 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1912    number.  */
1913 (match compositional_complex
1914  (convert? (complex @0 @1)))
1916 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1917 (simplify
1918  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1919  @0)
1920 (simplify
1921  (realpart (complex @0 @1))
1922  @0)
1923 (simplify
1924  (imagpart (complex @0 @1))
1925  @1)
1927 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1928 (simplify
1929  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1930  (convert (realpart @0)))
1931 (simplify
1932  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1933  (convert (negate (imagpart @0))))
1934 (for part (realpart imagpart)
1935  (for op (plus minus)
1936   (simplify
1937    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1938    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1939 (simplify
1940  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1941  (convert (COS @0)))
1942 (simplify
1943  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1944  (convert (SIN @0)))
1946 /* conj(conj(x)) -> x  */
1947 (simplify
1948  (conj (convert? (conj @0)))
1949  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1950   (convert @0)))
1952 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1953 (simplify
1954  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1955  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1956   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1958 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1959 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1960  (simplify
1961   (bswap (bswap @0))
1962   @0)
1963  (simplify
1964   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1965   (bit_not @0))
1966  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1967   (simplify
1968    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1969    (bitop @0 (bswap @1)))))
1972 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1974 /* Simplify constant conditions.
1975    Only optimize constant conditions when the selected branch
1976    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1977    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1978    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1979    this one as we depend on doing this transform before possibly
1980    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1981    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1982    genmatch cannot handle.  */
1983 (simplify
1984  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1985  (if (integer_zerop (@0))
1986   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1987    @2)
1988   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1989    @1)))
1990 (simplify
1991  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1992  (if (integer_all_onesp (@0))
1993   @1
1994   (if (integer_zerop (@0))
1995    @2)))
1997 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
1998    be extended.  */
1999 /* This pattern implements two kinds simplification:
2001    Case 1)
2002    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2003      1) Conversions are type widening from smaller type.
2004      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2005      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2006    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2007    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2008    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2009    referred var is always benefitial for complicated cases.
2011    Case 2)
2012    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2013 (for cmp (lt le gt ge eq)
2014  (simplify
2015   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2016   (with
2017    {
2018      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2019      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2020      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2022      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2023          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2024          && (types_match (c1_type, from_type)
2025              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2026                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2027                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2028          && (types_match (c2_type, from_type)
2029              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2030                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2031                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2032        {
2033          if (cmp != EQ_EXPR)
2034            {
2035              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2036                {
2037                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2038                  if (cmp == LE_EXPR)
2039                    code = LT_EXPR;
2040                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2041                  if (cmp == GT_EXPR)
2042                    code = GE_EXPR;
2043                }
2044              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2045                {
2046                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2047                  if (cmp == LT_EXPR)
2048                    code = LE_EXPR;
2049                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2050                  if (cmp == GE_EXPR)
2051                    code = GT_EXPR;
2052                }
2053              if (code != ERROR_MARK
2054                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2055                {
2056                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2057                    code = MIN_EXPR;
2058                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2059                    code = MAX_EXPR;
2060                }
2061            }
2062          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2063          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2064            code = EQ_EXPR;
2065        }
2066    }
2067    (if (code == MAX_EXPR)
2068     (convert (max @1 (convert @2)))
2069     (if (code == MIN_EXPR)
2070      (convert (min @1 (convert @2)))
2071      (if (code == EQ_EXPR)
2072       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2073                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2075 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2077      1) OP is PLUS or MINUS.
2078      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2079      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2081    This pattern also handles special cases like:
2083      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2084         integer zero.  In this case,
2085           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2086           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2087      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2088         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2089         code.
2091    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2092    simplified at the moment because C standard requires additional
2093    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2094    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2095 (for op (plus minus)
2096  (for cmp (lt le gt ge)
2097   (simplify
2098    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2099    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2100     (if (types_match (from_type, to_type)
2101          /* Check if it is special case A).  */
2102          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2103              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2104              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2105              && integer_zerop (@1)
2106              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2107      (with
2108       {
2109         bool overflow = false;
2110         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2111         wide_int real_c1, c1 = @1, c2 = @2, c3 = @3;
2112         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2114         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2115             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2116             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2117         if (!types_match (from_type, to_type))
2118           {
2119             if (cmp_code == LT_EXPR)
2120               cmp_code = GT_EXPR;
2121             if (cmp_code == GE_EXPR)
2122               cmp_code = LE_EXPR;
2123             c1 = wi::max_value (to_type);
2124           }
2125         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2126            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2127            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2128            if it is undefined.  */
2129         if (op == PLUS_EXPR)
2130           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2131         else
2132           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2134         code = cmp_code;
2135         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2136           {
2137             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2138                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2139             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2140                 && !overflow)
2141               {
2142                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2143                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2144                   code = LT_EXPR;
2145                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2146                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2147                   code = GE_EXPR;
2148               }
2149             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2150                 && !overflow)
2151               {
2152                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2153                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2154                   code = LE_EXPR;
2155                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2156                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2157                   code = GT_EXPR;
2158               }
2159             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2160               {
2161                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2162                   code = MIN_EXPR;
2163                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2164                   code = MAX_EXPR;
2165               }
2166           }
2167       }
2168       (if (code == MAX_EXPR)
2169        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2170            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2171        (if (code == MIN_EXPR)
2172         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2173             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2175 (for cnd (cond vec_cond)
2176  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2177  (simplify
2178   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2179   (cnd @0 @1 @3))
2180  (simplify
2181   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2182   (cnd @0 @1 @3))
2183  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2184  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2185     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2186     The following is still important to merge then and else arm cases
2187     from if-conversion.  */
2188  (simplify
2189   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2190   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2191        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2192        && invert_tree_comparison
2193            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2194        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2195        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2196    (cnd @0 @1 @3)))
2197  (simplify
2198   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2199   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2200        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2201        && invert_tree_comparison
2202            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2203        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2204        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2205    (cnd @0 @3 @4)))
2207  /* A ? B : B -> B.  */
2208  (simplify
2209   (cnd @0 @1 @1)
2210   @1)
2212  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2213  (simplify
2214   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2215   (cnd @0 @2 @1)))
2217 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2218    return all -1 or all 0 results.  */
2219 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2220    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2221 (simplify
2222  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2223  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2224       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2225       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2226           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2227   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2229 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2230 (simplify
2231  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2232  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2233       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2234       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2235           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2236   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2239 /* Simplifications of comparisons.  */
2241 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2242    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2243    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2244 (for cmp  (le gt)
2245      acmp (lt ge)
2246  (simplify
2247   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2248   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2249    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2250 (for cmp  (ge lt)
2251      acmp (gt le)
2252  (simplify
2253   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2254   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2255    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2258 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2259    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2260    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2261    that with expression code iteration.  */
2262 (for cmp (tcc_comparison)
2263      icmp (inverted_tcc_comparison)
2264      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2265  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2266     and handle some more cases by using
2267       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2268     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2269     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2270  (simplify
2271   (bit_not (cmp @0 @1))
2272   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2273        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2274    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2275       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2276       a computed operator in the replacement tree thus we have
2277       to play the trick below.  */
2278    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2279              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2280     (if (ic == icmp)
2281      (icmp @0 @1)
2282      (if (ic == ncmp)
2283       (ncmp @0 @1))))))
2284  (simplify
2285   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2286   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2287             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2288    (if (ic == icmp)
2289     (icmp @0 @1)
2290     (if (ic == ncmp)
2291      (ncmp @0 @1))))))
2293 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2294    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2295    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2296    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2297    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2298 (for cmp (eq ne)
2299  (simplify
2300   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2301   (if (single_use (@2))
2302    (cmp @0 @1))))
2304 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2305    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2306    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2307    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2308 (for cmp (simple_comparison)
2309      scmp (swapped_simple_comparison)
2310  (simplify
2311   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2312   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2313   (if (integer_zerop (@1))
2314    (cmp @1 @2)
2315    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2316         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2317         && single_use (@3))
2318     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2319     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2320      (scmp @0 @2)
2321      (cmp @0 @2))))))
2323 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2324    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2325 (for cmp (eq ge le)
2326  (simplify
2327   (cmp @0 @0)
2328   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2329        || ! HONOR_NANS (@0))
2330    { constant_boolean_node (true, type); }
2331    (if (cmp != EQ_EXPR)
2332     (eq @0 @0)))))
2333 (for cmp (ne gt lt)
2334  (simplify
2335   (cmp @0 @0)
2336   (if (cmp != NE_EXPR
2337        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2338        || ! HONOR_NANS (@0))
2339    { constant_boolean_node (false, type); })))
2340 (for cmp (unle unge uneq)
2341  (simplify
2342   (cmp @0 @0)
2343   { constant_boolean_node (true, type); }))
2344 (for cmp (unlt ungt)
2345  (simplify
2346   (cmp @0 @0)
2347   (unordered @0 @0)))
2348 (simplify
2349  (ltgt @0 @0)
2350  (if (!flag_trapping_math)
2351   { constant_boolean_node (false, type); }))
2353 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2354 (for cmp (simple_comparison)
2355  (simplify
2356   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2357   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2358    (cmp @1 @0))))
2360 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2361 (for cmp (simple_comparison)
2362      scmp (swapped_simple_comparison)
2363  (simplify
2364   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2365   (if (single_use (@2)
2366        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2367    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2369 (for cmp (simple_comparison)
2370  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2371  (simplify
2372   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2373   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2374        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2375            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2376        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2377            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2378    (with
2379     {
2380       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2381       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2382         {
2383           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2384           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2385               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2386             type1 = float_type_node;
2387           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2388               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2389             type1 = double_type_node;
2390         }
2391       tree newtype
2392         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2393            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2394     }
2395     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2396      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2398  (simplify
2399   (cmp @0 REAL_CST@1)
2400   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2401   (switch
2402    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2403    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2404     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2405    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2406    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2407         && ! HONOR_SNANS (@1))
2408     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2409    /* Fold comparisons against infinity.  */
2410    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2411         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2412     (with
2413      {
2414        REAL_VALUE_TYPE max;
2415        enum tree_code code = cmp;
2416        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2417        if (neg)
2418          code = swap_tree_comparison (code);
2419      }
2420      (switch
2421       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2422       (if (code == GT_EXPR
2423            && ! HONOR_SNANS (@0))
2424        { constant_boolean_node (false, type); })
2425       (if (code == LE_EXPR)
2426        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2427        (if (! HONOR_NANS (@0))
2428         { constant_boolean_node (true, type); }
2429         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2430         (eq @0 @0)))
2431       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2432       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2433        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2434         (if (neg)
2435          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2436          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2437       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2438       (if (code == LT_EXPR)
2439        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2440         (if (neg)
2441          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2442          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2443       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2444       (if (code == NE_EXPR)
2445        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2446         (if (! HONOR_NANS (@0))
2447          (if (neg)
2448           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2449           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2450          (if (neg)
2451           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2452            { build_one_cst (type); })
2453           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2454            { build_one_cst (type); }))))))))))
2456  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2457     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2458     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2459     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2460  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2461   (for op (plus minus)
2462    (simplify
2463     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2464     (with
2465      {
2466        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2467                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2468      }
2469      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2470       (cmp @0 { tem; }))))))
2472  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2473     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2474     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2475     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2476  (if (flag_associative_math)
2477   (simplify
2478    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2479    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2480     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2481      (cmp { tem; } @1)))))
2483  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2484  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2485       && ! flag_errno_math)
2486   (for sq (SQRT)
2487    (simplify
2488     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2489     (switch
2490      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2491       (switch
2492        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2493        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2494         { constant_boolean_node (false, type); })
2495        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2496           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2497        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2498         { constant_boolean_node (true, type); })
2499        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2500        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2501      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2502       (switch
2503        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2504        (if (cmp == LT_EXPR)
2505         { constant_boolean_node (false, type); })
2506        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2507        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2508         { constant_boolean_node (true, type); })
2509        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2510        (if (cmp == LE_EXPR)
2511         (eq @0 @1))
2512        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2513           == or !=.  In the last case:
2515             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2517           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2518           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2519        (cmp @0 @1)))
2520      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2521       (with
2522        {
2523          REAL_VALUE_TYPE c2;
2524          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2525                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2526          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2527        }
2528        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2529         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2530         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2531          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2532          { constant_boolean_node (false, type); })
2533         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2534         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2535      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2536       (with
2537        {
2538          REAL_VALUE_TYPE c2;
2539          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2540                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2541          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2542        }
2543        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2544         (switch
2545          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2546             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2547          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2548           { constant_boolean_node (true, type); })
2549          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2550             don't care about NaNs.  */
2551          (if (! HONOR_NANS (@0))
2552           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2553          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2554             don't care about Infinities.  */
2555          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2556           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2557          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2558          (if (GENERIC)
2559           (truth_andif
2560            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2561            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2562         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2563         (if (! HONOR_NANS (@0))
2564          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2565          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2566          (if (GENERIC)
2567           (truth_andif
2568            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2569            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2571 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2572 (for cmp (eq ne)
2573  (simplify
2574   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2575   (if (!integer_zerop (@1))
2576    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2577     (cmp @0 @2)
2578     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2579      (with
2580       {
2581         bool ovf;
2582         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2583       }
2584       (if (ovf)
2585        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2586        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2587 (for cmp (lt le gt ge)
2588  (simplify
2589   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2590   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2591    (with
2592     {
2593       bool ovf;
2594       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2595     }
2596     (if (ovf)
2597      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2598                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2599      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2601 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2602 (simplify
2603  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2604  (if (types_match (@0, @1))
2605   (unordered @0 @1)))
2606 (simplify
2607  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2608  (if (types_match (@0, @1))
2609   (ordered @0 @1)))
2610 (simplify
2611  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2612  @2)
2613 (simplify
2614  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2615  @2)
2617 /* Simple range test simplifications.  */
2618 /* A < B || A >= B -> true.  */
2619 (for test1 (lt le le le ne ge)
2620      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2621  (simplify
2622   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2623   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2624        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2625    { constant_boolean_node (true, type); })))
2626 /* A < B && A >= B -> false.  */
2627 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2628      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2629  (simplify
2630   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2631   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2632        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2633    { constant_boolean_node (false, type); })))
2635 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2636 (for cmp (tcc_comparison)
2637      scmp (swapped_tcc_comparison)
2638  (simplify
2639   (cmp (negate @0) (negate @1))
2640   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2641        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2642            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2643    (scmp @0 @1)))
2644  (simplify
2645   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2646   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2647        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2648            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2649    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2650     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2651      (scmp @0 { tem; }))))))
2653 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2654 (for op (eq ne)
2655  (simplify
2656   (op (abs @0) zerop@1)
2657   (op @0 @1)))
2659 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2660 (for cmp (simple_comparison)
2661  (simplify
2662   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2663   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2664        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2665           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2666        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2667             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2668             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2669        && single_use (@0))
2670    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2671         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2672             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2673         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2674             || cmp == NE_EXPR
2675             || cmp == EQ_EXPR)
2676         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2677     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2678        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2679        constant which fold_convert produces.  */
2680     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2681      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2682                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2683      (cmp @00 (convert @1)))
2685     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2686      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2687      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2688            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2689            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2690                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2691           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2692               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2693                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2694                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2695                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2696               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2697                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2698                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2699       (cmp @00 (convert @10))
2700       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2701            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2702            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2703        (with
2704         {
2705           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2706           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2707           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2708           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2709         }
2710         (if (above || below)
2711          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2712           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2713           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2714            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2715            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2716             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2718 (for cmp (eq ne)
2719  /* A local variable can never be pointed to by
2720     the default SSA name of an incoming parameter.
2721     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2722  (simplify
2723   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2724   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2725        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2726    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2727     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2728          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2729      (if (cmp == NE_EXPR)
2730       { constant_boolean_node (true, type); }
2731       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2733 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2734 (for cmp (eq ne)
2736  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2737     Similarly for NE_EXPR.  */
2738  (simplify
2739   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2740   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2741        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2742    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2744  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2745  (simplify
2746   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2747   (cmp @0 @1))
2749  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2750     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2751  (simplify
2752   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2753   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2755  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2756  (simplify
2757   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2758   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2759    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2761  (simplify
2762   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2763   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2764    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2766 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2767    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2768 (for cmp (eq ne)
2769      icmp (ne eq)
2770  (simplify
2771   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2772   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2774 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
2775    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
2776 (simplify
2777  (cond
2778   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
2779   integer_pow2p@2 integer_zerop)
2780  (with {
2781     int shift = wi::exact_log2 (@2) - wi::exact_log2 (@1);
2782   }
2783   (if (shift > 0)
2784    (bit_and
2785     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
2786    (bit_and
2787     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
2789 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2790    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2791 (for cmp (eq ne)
2792      ncmp (ge lt)
2793  (simplify
2794   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2795   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2796        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2797            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2798        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2799        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2800    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2801     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2803 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
2804    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
2805 (simplify
2806  (cond
2807   (lt @0 integer_zerop)
2808   integer_pow2p@1 integer_zerop)
2809  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2810   (with {
2811     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (@1) - 1;
2812    }
2813    (if (shift >= 0)
2814     (bit_and
2815      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
2816      @1)
2817     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
2818        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
2819     (bit_and (convert @0) @1)))))
2821 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2822    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2823    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2824    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2825 (for cmp (simple_comparison)
2826  (simplify
2827   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2828   (with
2829    {
2830      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2831      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2832      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2833      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2834        {
2835          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2836          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2837        }
2838      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2839        {
2840          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2841          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2842        }
2843    }
2844    (if (base0 && base1)
2845     (with
2846      {
2847        int equal = 2;
2848        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2849           the value expressions might point to fields/elements
2850           of other vars etc.  */
2851        if (GENERIC
2852            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2853                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2854          ;
2855        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2856                 && decl_in_symtab_p (base1))
2857          equal = symtab_node::get_create (base0)
2858                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2859        else if ((DECL_P (base0)
2860                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2861                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2862                 && (DECL_P (base1)
2863                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2864                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2865          equal = (base0 == base1);
2866      }
2867      (if (equal == 1
2868           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2869               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2870               || off0 == off1
2871               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2872               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2873               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2874                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2875       (switch
2876        (if (cmp == EQ_EXPR)
2877         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2878        (if (cmp == NE_EXPR)
2879         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2880        (if (cmp == LT_EXPR)
2881         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2882        (if (cmp == LE_EXPR)
2883         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2884        (if (cmp == GE_EXPR)
2885         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2886        (if (cmp == GT_EXPR)
2887         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2888       (if (equal == 0
2889            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2890            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2891            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2892                || off0 == off1))
2893        (switch
2894         (if (cmp == EQ_EXPR)
2895          { constant_boolean_node (false, type); })
2896         (if (cmp == NE_EXPR)
2897          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2899 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2900 (for neeq (ne eq)
2901  (simplify
2902   (neeq @0 @1)
2903   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2904        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2905    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2907 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2908    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2909    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2910    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2911    canonicalizaion is not wanted.  */
2913 (for cmp (ne eq)
2914  (simplify
2915   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2916   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2917         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2918       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2919           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2920    (cmp @0 (convert @1)))))
2922 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2923 (for cmp (lt gt le ge)
2924  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2925     the specified precision will have known values.  */
2926  (simplify
2927   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2928   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2929        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2930    (with
2931     {
2932       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2933       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2934       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2935       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2936       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2937     }
2938     (switch
2939      (if (wi::eq_p (@1, max))
2940       (switch
2941        (if (cmp == GT_EXPR)
2942         { constant_boolean_node (false, type); })
2943        (if (cmp == GE_EXPR)
2944         (eq @2 @1))
2945        (if (cmp == LE_EXPR)
2946         { constant_boolean_node (true, type); })
2947        (if (cmp == LT_EXPR)
2948         (ne @2 @1))))
2949      (if (wi::eq_p (@1, min))
2950       (switch
2951        (if (cmp == LT_EXPR)
2952         { constant_boolean_node (false, type); })
2953        (if (cmp == LE_EXPR)
2954         (eq @2 @1))
2955        (if (cmp == GE_EXPR)
2956         { constant_boolean_node (true, type); })
2957        (if (cmp == GT_EXPR)
2958         (ne @2 @1))))
2959      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2960       (switch
2961        (if (cmp == GT_EXPR)
2962         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2963        (if (cmp == LE_EXPR)
2964         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2965      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2966       (switch
2967        (if (cmp == GE_EXPR)
2968         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2969        (if (cmp == LT_EXPR)
2970         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2971      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2972           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2973           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2974              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2975              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2976              max associated with this sign bit.  */
2977           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2978           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2979           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2980       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2981          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2982       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2983        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2984         (if (cmp == LE_EXPR)
2985          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2986          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2988 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2989  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2990  (simplify
2991   (cmp @0 REAL_CST@1)
2992   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2993        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2994    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2995                             ? false : true, type); })))
2997 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2998 (simplify
2999  (ne @0 integer_zerop)
3000  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3001       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3002   (non_lvalue @0)))
3003 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3004 (simplify
3005  (eq @0 integer_onep)
3006  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3007       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3008   (non_lvalue @0)))
3009 /* Do not handle
3010    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3011    bool_var != 1 becomes !bool_var
3012    here because that only is good in assignment context as long
3013    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3014    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3015    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3017 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3018    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3019    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3020    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3021 (for cmp (lt le ge gt)
3022      out (gt gt le le)
3023  (simplify
3024   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3025   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3026        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3027        && wi::ne_p (@1, 0)
3028        && single_use (@2))
3029    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
3030                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
3032 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3033    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3034    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3035 (for cmp (gt le)
3036  (simplify
3037   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3038   (if (single_use (@2)
3039        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3040        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3041        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3042    (cmp @1 @0))))
3044 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3045 /* A - B > A  */
3046 (for cmp (gt le)
3047      out (ne eq)
3048  (simplify
3049   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3050   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3051        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3052    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3053 /* A + B < A  */
3054 (for cmp (lt ge)
3055      out (ne eq)
3056  (simplify
3057   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3058   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3059        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3060    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3062 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3063    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3064 (for cmp (lt ge)
3065      out (ne eq)
3066  (simplify
3067   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3068   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3069    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3070     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3072 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3073    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3074    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3075    section that follows this one.
3077    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3078    the following:
3080    - the rule describes an identity
3082    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3083      multiplication
3085    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3086      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3087      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3088      when the operand has that value.)  */
3090 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3091  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3092  (simplify
3093   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3094   (if (!HONOR_SNANS (type))
3095    @0))
3097  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3098  (for root (SQRT CBRT)
3099   (simplify
3100    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3101     (root (mult @0 @1))))
3103  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3104  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3105   (simplify
3106    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3107     (exps (plus @0 @1))))
3109  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3110  (for root (SQRT CBRT)
3111   (simplify
3112    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3113     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3115  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3116  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3117   (simplify
3118    (rdiv @0 (exps:s @1))
3119     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3121  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3122       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3123   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3124   (simplify
3125    (logs (exps @0))
3126    @0)
3127   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3128   (simplify
3129    (exps (logs @0))
3130    @0))
3132  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3133     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3134     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3135  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3136       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3137   (simplify
3138    (logs (exps @0))
3139    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3140     (with {
3141       tree x;
3142       switch (exps)
3143         {
3144         CASE_CFN_EXP:
3145           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3146           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3147           break;
3148         CASE_CFN_EXP2:
3149           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3150           x = build_real (type, dconst2);
3151           break;
3152         CASE_CFN_EXP10:
3153         CASE_CFN_POW10:
3154           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3155           {
3156             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3157             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3158             x = build_real (type, dconst10);
3159           }
3160           break;
3161         default:
3162           gcc_unreachable ();
3163         }
3164       }
3165      (mult (logs { x; }) @0)))))
3167  (for logs (LOG LOG
3168             LOG2 LOG2
3169             LOG10 LOG10)
3170       exps (SQRT CBRT)
3171   (simplify
3172    (logs (exps @0))
3173    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3174     (with {
3175       tree x;
3176       switch (exps)
3177         {
3178         CASE_CFN_SQRT:
3179           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3180           x = build_real (type, dconsthalf);
3181           break;
3182         CASE_CFN_CBRT:
3183           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3184           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3185           break;
3186         default:
3187           gcc_unreachable ();
3188         }
3189       }
3190      (mult { x; } (logs @0))))))
3192  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3193  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3194       pows (POW)
3195   (simplify
3196    (logs (pows @0 @1))
3197    (mult @1 (logs @0))))
3199  (for sqrts (SQRT)
3200       cbrts (CBRT)
3201       pows (POW)
3202       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3203   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3204   (simplify
3205    (sqrts (exps @0))
3206    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3207   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3208   (simplify
3209    (cbrts (exps @0))
3210    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3211   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3212   (simplify
3213    (pows (exps @0) @1)
3214    (exps (mult @0 @1))))
3216  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3217  (for tans (TAN)
3218       atans (ATAN)
3219   (simplify
3220    (tans (atans @0))
3221    @0)))
3223 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3224 (simplify
3225  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3226  (abs @0))
3228 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3229 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3230  (simplify
3231   (fns (fns @0))
3232   (fns @0)))
3233 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3234 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3235  (simplify
3236   (fns integer_valued_real_p@0)
3237   @0))
3239 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3240 (simplify
3241  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3242  (abs @0))
3244 /* pow(1,x) -> 1.  */
3245 (simplify
3246  (POW real_onep@0 @1)
3247  @0)
3249 (simplify
3250  /* copysign(x,x) -> x.  */
3251  (COPYSIGN @0 @0)
3252  @0)
3254 (simplify
3255  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3256  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3257  (abs @0))
3259 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3260  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3261  (simplify
3262   (scale real_zerop@0 @1)
3263   @0)
3264  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3265  (simplify
3266   (scale @0 integer_zerop@1)
3267   @0)
3268  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3269  (simplify
3270   (scale REAL_CST@0 @1)
3271   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3272    @0)))
3274 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3275    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3277    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3278    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3279    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3280    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3282 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3283  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3284  (simplify
3285   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3286    (SIN @0))
3288  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3289  (simplify
3290   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3291   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3292    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3294  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3295  (simplify
3296   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3297    (TAN @0))
3299  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3300  (simplify
3301   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3302    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3304  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3305  (simplify
3306   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3307   (if (! HONOR_NANS (@0)
3308        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3309    (COS @0)))
3311  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3312  (simplify
3313   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3314   (if (! HONOR_NANS (@0)
3315        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3316    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3318  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3319  (simplify
3320   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3321    (POW @0 (plus @1 @2)))
3323  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3324  (simplify
3325   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3326    (POW (mult @0 @2) @1))
3328  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3329  (simplify
3330   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3331    (POWI (mult @0 @2) @1))
3333  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3334  (simplify
3335   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3336   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3337    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3339  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3340  (simplify
3341   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3342    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3344  (for sqrts (SQRT)
3345       cbrts (CBRT)
3346       pows (POW)
3347   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3348   (simplify
3349    (sqrts (sqrts @0))
3350    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3351   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3352   (simplify
3353    (sqrts (cbrts @0))
3354    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3355   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3356   (simplify
3357    (cbrts (sqrts @0))
3358    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3359   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3360   (simplify
3361    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3362    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3363   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3364   (simplify
3365    (sqrts (pows @0 @1))
3366    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3367   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3368   (simplify
3369    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3370    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3371   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3372   (simplify
3373    (pows (sqrts @0) @1)
3374    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3375   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3376   (simplify
3377    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3378    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3379   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3380   (simplify
3381    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3382    (pows @0 (mult @1 @2))))
3384  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3385  (simplify
3386   (CABS (complex @0 @0))
3387   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3389  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3390  (simplify
3391   (HYPOT @0 @0)
3392   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3394  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3395  (for cexps (CEXP)
3396       exps (EXP)
3397       cexpis (CEXPI)
3398   (simplify
3399    (cexps compositional_complex@0)
3400    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3401     (complex
3402      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3403      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3405 (if (canonicalize_math_p ())
3406  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3407  (for floors (FLOOR)
3408       truncs (TRUNC)
3409   (simplify
3410    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3411    (truncs @0))))
3413 (match double_value_p
3414  @0
3415  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3416 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3417             BUILT_IN_FLOORL
3418             BUILT_IN_CEILL
3419             BUILT_IN_ROUNDL
3420             BUILT_IN_NEARBYINTL
3421             BUILT_IN_RINTL)
3422      tos (BUILT_IN_TRUNC
3423           BUILT_IN_FLOOR
3424           BUILT_IN_CEIL
3425           BUILT_IN_ROUND
3426           BUILT_IN_NEARBYINT
3427           BUILT_IN_RINT)
3428  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3429  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3430   (simplify
3431    (froms (convert double_value_p@0))
3432    (convert (tos @0)))))
3434 (match float_value_p
3435  @0
3436  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3437 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3438             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3439             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3440             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3441             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3442             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3443      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3444           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3445           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3446           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3447           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3448           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3449  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3450     if x is a float.  */
3451  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3452       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3453   (simplify
3454    (froms (convert float_value_p@0))
3455    (convert (tos @0)))))
3457 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3458      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3459  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3460  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3461   (simplify
3462    (froms (convert double_value_p@0))
3463    (tos @0))))
3465 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3466             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3467      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3468  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3469     if x is a float.  */
3470  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3471   (simplify
3472    (froms (convert float_value_p@0))
3473    (tos @0))))
3475 (if (canonicalize_math_p ())
3476  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3477  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3478   (simplify
3479    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3480    (fix_trunc @0))))
3482 (if (canonicalize_math_p ())
3483  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3484  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3485            ICEIL LCEIL LLCEIL
3486            IROUND LROUND LLROUND)
3487   (simplify
3488    (fns integer_valued_real_p@0)
3489    (fix_trunc @0)))
3490  (if (!flag_errno_math)
3491   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3492   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3493    (simplify
3494     (rints integer_valued_real_p@0)
3495     (fix_trunc @0)))))
3497 (if (canonicalize_math_p ())
3498  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3499       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3500       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3501   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3502      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3503   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3504        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3505    (simplify
3506     (ifn @0)
3507     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3508   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3509      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3510   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3511        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3512    (simplify
3513     (llfn @0)
3514     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3516 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3517 (simplify
3518  (CPROJ @0)
3519  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3520    @0))
3522 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3523    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3524 (simplify
3525  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3526  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3527   { build_complex_inf (type, false); }))
3529 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3530 (simplify
3531  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3532  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3533   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3535 (for pows (POW)
3536      sqrts (SQRT)
3537      cbrts (CBRT)
3538  (simplify
3539   (pows @0 REAL_CST@1)
3540   (with {
3541     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3542     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3543    }
3544    (switch
3545     /* pow(x,0) -> 1.  */
3546     (if (real_equal (value, &dconst0))
3547      { build_real (type, dconst1); })
3548     /* pow(x,1) -> x.  */
3549     (if (real_equal (value, &dconst1))
3550      @0)
3551     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3552     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3553      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3554     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3555     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3556          && canonicalize_math_p ()
3557          && real_equal (value, &dconsthalf))
3558      (sqrts @0))
3559     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3560     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3561          && canonicalize_math_p ()
3562          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3563              real_equal (value, &tmp)))
3564      (cbrts @0))))))
3566 /* powi(1,x) -> 1.  */
3567 (simplify
3568  (POWI real_onep@0 @1)
3569  @0)
3571 (simplify
3572  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3573  (switch
3574   /* powi(x,0) -> 1.  */
3575   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3576    { build_real (type, dconst1); })
3577   /* powi(x,1) -> x.  */
3578   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3579    @0)
3580   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3581   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3582    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3584 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3586    These are conceptually similar to the transformations performed for
3587    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3588    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3590 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3591    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3592    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3593    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3594    operation and convert the result to the desired type.  */
3595 (for op (plus minus)
3596   (simplify
3597     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3598     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3599          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3600             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3601          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3602          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3603          /* The precision of the type of each operand must match the
3604             precision of the mode of each operand, similarly for the
3605             result.  */
3606          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3607              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3608          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3609              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3610          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3611          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3612          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3613          && types_match (@0, type)
3614          && (types_match (@0, @1)
3615              /* Or the second operand is const integer or converted const
3616                 integer from valueize.  */
3617              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3618       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3619         (op @0 (convert @1))
3620         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3621          (convert (op (convert:utype @0)
3622                       (convert:utype @1))))))))
3624 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3625    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3626    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3627    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3628    arithmetic operation.  */
3629 (for op (minus plus)
3630  (simplify
3631   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3632   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3633        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3634           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3635        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3636        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3637        /* The precision of the type of each operand must match the
3638           precision of the mode of each operand, similarly for the
3639           result.  */
3640        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3641            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3642        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3643            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3644        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3645        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3646        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3647        && types_match (@0, @1)
3648        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3649            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3650        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3651                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3652    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3653     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3654      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3655     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3656      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3657                (convert:utype @4))))))))
3659 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3660    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3661 (for op (lt le gt ge)
3662      ext (min min max max)
3663  (simplify
3664   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3665   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3666        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3667    (op @0 (ext @1 @2)))))
3669 (simplify
3670  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3671  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3672  { integer_zero_node; })
3674 (simplify
3675  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3676  (SIGNBIT @0)
3677  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3678   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3680 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3681 (for cmp (eq ne)
3682  (for op (plus minus)
3683       rop (minus plus)
3684   (simplify
3685    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3686    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3687         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3688         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3689         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3690     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3691      (if (TREE_OVERFLOW (res)
3692           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3693       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3694       (if (single_use (@3))
3695        (cmp @0 { res; }))))))))
3696 (for cmp (lt le gt ge)
3697  (for op (plus minus)
3698       rop (minus plus)
3699   (simplify
3700    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3701    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3702         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3703     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3704      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3705       {
3706         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3707                                 "when simplifying conditional to constant"),
3708                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3709         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3710         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3711         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3712                         != (op == MINUS_EXPR);
3713         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3714       }
3715       (if (single_use (@3))
3716        (with
3717         {
3718           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3719                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3720                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3721                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3722         }
3723         (cmp @0 { res; })))))))))
3725 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3727 (simplify
3728  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3729  (switch
3730   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3731        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3732    (switch
3733     (if (integer_zerop (@2))
3734      (view_convert (realpart @0)))
3735     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3736      (view_convert (imagpart @0)))))
3737   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3738        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3739        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3740        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3741        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3742        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3743             && integer_zerop (@2))
3744            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3745               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3746            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3747                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3748                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3749                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3750                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3751                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3752                                             - TYPE_PRECISION (type))
3753                                          : 0)) == 0)))
3754    (convert @0))))
3756 /* Simplify vector extracts.  */
3758 (simplify
3759  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3760  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3761       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3762           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3763               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3764   (with
3765    {
3766      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3767                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3768      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3769      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3770      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3771      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3772    }
3773    (if (n != 0
3774         && (idx % width) == 0
3775         && (n % width) == 0
3776         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3777     (with
3778      {
3779        idx = idx / width;
3780        n = n / width;
3781        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3782        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3783        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3784          {
3785            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3786            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3787              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3788          }
3789      }
3790      (switch
3791       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3792       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3793        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3794         { build_constructor (type, NULL); }
3795         (with
3796          {
3797            idx /= k;
3798            n /= k;
3799          }
3800          (if (n == 1)
3801           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3802            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3803            { build_zero_cst (type); })
3804           {
3805             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3806             vec_alloc (vals, n);
3807             for (unsigned i = 0;
3808                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3809               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3810                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3811             build_constructor (type, vals);
3812           }))))
3813       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3814       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3815        (switch
3816         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3817          { build_zero_cst (type); })
3818         (if (n == k)
3819          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3820         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3821                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))